楠木軒

最高16倍音速,中國打造2個小時到達全球的發動機

由 端木泰華 發佈於 科技

中國科學家已成功研製出具有革命性的發動機,能以16馬赫的超高速飛行,可以在兩個小時內到世界任何地方。

日前在北京進行的高超音速風洞試飛表明,發動機無論在推力,效率和操作穩定性上都展現了空前的性能。

正在高超音速風洞測試的發動機

據悉,這一成果是由中國科學院力學研究所高温氣體動力學重點實驗室主任領導完成的,論文發表在11月29日的《中國航空學報》上,文中還説,該發動機還可以為“可重複使用的跨大氣層飛機,從飛機跑道上水平起飛,加速進入地球軌道,然後重新進入大氣層,最後降落在機場”。

此外,該發動機沒有其他任何活動部件,只有單級進氣口、氫燃料噴射器和燃燒室三部分,而燃燒室的口開向進氣口的上端。

據研究人員講,當發動機放在風洞中進行測試時,該風洞能以9倍的音速模擬飛行條件。

當高速風撞擊入口時,它會產生具有極高温度和壓力的衝擊波。衝擊波在燃燒器處遇到氫燃料,併產生爆炸,將發動機向前推進。根據研究小組提供的視頻,當發動機點火時,燃燒室的口部像星際大戰太空船一樣發光。

科研人員將此命名為“立式斜爆轟衝壓發動機”,從理論上説,此發動機的飛行速度可達16倍音速,而地球上唯一能模擬這種飛行的風洞目前仍在北京建設中。

研究人員還表示,該發動機為將商業飛行提升到超音速或音速的五倍提供了最大的希望,因為現有的民航發動機,太弱,太耗油且太不穩定,“對高超音速推進器的二十年探索表明,高音速空氣呼吸發動機的開發確實需要革命性的概念。他們的論文説:“超音速噴射……可能是一個非常有前途的選擇。”

據稱該發動機具有空前的推力,燃油效率和穩定性。

軍事專家指出,該實驗可能是在“前一段時間”進行的。由於其在軍事上的應用潛力,中國的高超音速計劃在很大程度上是保密的,學術期刊上發表的研究都經過了仔細的刪除。

科研人員説,他們對超燃衝壓發動機的致命設計缺陷感到失望,超燃衝壓發動機幾乎無法以7馬赫或更高的速度產生任何推力,而燃油消耗卻如此之高,以至於沒有任何一家商業航空公司可以負擔這筆費用。

事實證明,超噴射發動機幾乎在所有方面都比超燃衝壓發動機具有優勢。此舉將更好利用衝擊波,有助於飛機維持穩定的超音速飛行,發動機飛得越快,氫燃料燃燒的效率就越高。與以前的型號相比,新發動機也更小,更輕。

美國一直在研究超音速噴氣機,在上個世紀六七十年代,美國國家航空航天局開始了相關的研究,但進展不大,項目一度中止,原因在於超燃衝壓發動機沒有其他運動部件,在超音速條件下,其性能要優於普通噴氣發動機,但在運行過程中常常會搖擺。

此後,美國政府將高超音速研究的大部分資料從美國國家航空航天局轉移到了波音公司和洛克希德·馬丁公司等私人公司,而當時私人承包商將所有資源投入到民航客機的發動機設計中,使得美國落後於其他國家。

近年來,俄羅斯和中國已經部署了各種類型的高超音速武器,而即使一切都按計劃進行,預計美軍也要等到明年才能亮相。

分析人士表示,此次測試仍然具有“實驗性”,其優勢仍然不確定。“即使有希望……它將需要一代人的時間才能用於商業用途。”