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中国成功测试一新概念发动机,20倍音速

2017-06-05 14:28:42 点击: 来源: 网络转载 反馈
导读:中国成功测试一新概念发动机,20倍音速,发动机

  连续旋转爆轰发动机的论文很早就有,但就是一直不知道真机长什么样子,近来,网络上流传了一篇来自厦门的第21届国际航天飞机和高超声速系统与技术大会的介绍,其中一段文字如下:“……比如说,国防科大已经成功测试了660毫米直径的连续旋转爆轰发动机……”就这点来说,该发动机已经可以装上有人战斗机尺寸或者无人大型攻击机尺寸的飞机,这无疑是一大进步。

  要问起连续旋转式爆轰发动机是什么?我们先来谈燃烧学里的两种燃烧现象,燃烧一般分为两种模式,即爆燃燃烧和爆轰燃烧,我们常见的涡轮喷气式发动机就是爆燃燃烧模式,这种模式下燃烧波传播速度为米每秒量级,能量传播的很慢,而爆轰燃烧的传播速度可达到千米每秒量级,能量级别数十倍甚至百倍于传统发动机。在同等推力情况下,普通涡轮机和连续旋转爆轰发动机的长度比和重量比分别是6和5,对于飞行器来说,其巡航速度将由现在三马赫到五马赫猛增到十马赫甚至20马赫以上,这是改变游戏规则的领先武器。

  而就美国来说,其近年来一直致力于脉冲爆震式发动机PDE和火箭式脉冲爆震式发动机PDRE,在连续旋转式爆轰发动机的实现上却少有记载,就此次接近于应用实体样机的连续旋转式,其确实可以说超过了美国现阶段脉冲式爆震发动机,就原理而言,脉冲式爆震发动机的推力是有脉冲间歇的,而连续式旋转爆轰发动机则是连续的,就推重比和马赫数范围而言,连续旋转式爆轰发动机都有无可匹敌的优势,脉冲式基本是连续式的一半马赫数左右,而其推比大致也在二分之一以下。

  另外,就连续旋转爆轰发动机的优点而言,其还有一次点火,其后只要保证空气和燃料混合物的供应,爆震波前沿 (示意图中红色部分) 便可在环形燃烧室内循环往复,生生不息的燃烧,避免了重复触发爆震过程的技术困难。旋转爆震发动机可提供持续稳定的推力,易于实现与动力涡轮的耦合,原则上可直接替代现役喷气发动机/燃气轮机的核心机,虽然爆震前沿的旋转运动不可避免地造成了一定的能量损失,但旋转爆震发动机省去了与脉冲爆震工作方式相关的诸多子系统,就这点而言,连续旋转式爆轰发动机的前途不可限量,而就美方的研制而言,目前美国已在多年前实现了采用脉冲爆震燃烧室取代加力燃烧室的尝试,美国最近一次脉冲爆震式发动机的测试还是两三年前的纪录,当时美国在大西洋上空进行了采用脉冲爆震发动机飞行器的长距离测试,当时大西洋两岸都有居民耳闻巨大的爆震声,极为震撼。当然在连续旋转式爆轰发动机方面,达帕也做了大量的预先研究工作,但其进度还是有迁延,目前还是台架测试小型机阶段;就俄罗斯来说,截止2016年第三季度,俄罗斯预先研究组织(类似于美国预先研究局达帕的组织)对连续旋转爆震发动机成功进行了三十余次试验,在燃烧室无冷却壁的前提下,利用自适应技术实现了连续爆震燃烧;而此次我国连续旋转式爆轰发动机的附骥于后,也显示了中国不甘人后的国家雄心和强大的综合国力,这标志着我国已经在爆轰发动机领域抢占了一个高位的出发点,只要国家坚持连续投入,我们相信一定能产生巨大的成果和收益!

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