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为什么中国高调公布这个消息中国发动机开始弯道超车

归档日期:09-11       文本归类:火箭发动机      文章编辑:爱尚语录

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  1月19日,俄罗斯副总理罗戈津公开承认,俄罗斯“高级研究基金会”开发的脉冲爆震发动机试验成功,这是继中国旋转爆轰发动机样机和脉冲爆震发动机研制成功后,又一个国家(俄罗斯)在这类型新概念发动机领域取得重大突破,媒体甚至将这次试验成功称为一次世界级的技术“奇袭”,为什么媒体用如此高的评价来形容这次技术试验呢?脉冲爆震发动机和旋转爆轰发动机这些名称到底是什么意思呢?军事专家解释到,脉冲爆震发动机是实现所谓高超音速概念的一种方式,即创造出只通过涡轮发动机自身的能力,就可以达到4至6马赫速度的高超音速飞行器。实际上,除去俄罗斯,中美两国在这方面的研究也毫不逊色,无独有偶,中国在新概念发动机研制上的进步更加让人心喜。2017年3月,在厦门举办的第21届《国际航天飞机和高超声速系统与技术大会》上,中国不仅仅首次公开了涡轮-火箭-冲压组合循环发动机获得重大突破,还高调公开了中国国防科技大学研制成功660毫米直径旋转爆轰发动机样机,在世界新概念发动机领域实现了“弯道超车”。

  军事专家雷泽告诉记者,脉冲爆震发动机(PDE)是利用周期性的爆震波产生的高温高压燃气波,来产生推力的新概念发动机,简单讲你可以理解为,通过多次点火,在发动机内进行无数次小爆炸,这些燃料爆炸产生的振动波推动飞行器前进,这种发动机因为具有循环热效率高、结构简单等优点而受到国内外研究人员的广泛关注,目前美国、俄罗斯、法国、加拿大、日本、中国等等正在积极实施脉冲爆震发动机的研究计划。作为一种极有应用前景的新概念航空航天推进动力装置,它的出现,被认为是涡轮喷气式发动机的“终结者”。而旋转爆轰发动机(RDE)可以看作是脉冲爆震发动机的高阶版本,他不需要无数字点火,只需要一次点火,便可连续工作。在该发动机中,燃烧室一般为环形结构,反应物(燃料)流动方向与爆轰波旋转方向垂直,这种发动机就像加特林多管机枪一样,每一个枪管可以想象为一个发动机喷口,通过旋转,几个枪管都可以发射轰爆波,从而推进飞行器。

  为了超声速飞行器的研发,上世纪90年代末以来,西方航空强国均制定了一系列相关计划,投入巨大的人力财力研究下一代发动机技术,而涡轮-火箭-冲压组合循环发动机、脉冲爆震发动机和旋转爆轰发动机恰好是最重要的三种可行方案,不过,当前各国相关研究的进展仍属于高度机密,主要原因就在于这两种发动机一旦完成,那么从战术战斗机到巡航导弹都可以实现高超音速化,飞行速度在马赫数6以上的飞行器将会非常普遍,这将是飞行器动力技术上的一次革命。

  军事专家告诉记者,动力是飞行器的心脏,直接决定了飞机、导弹、运载火箭等航空航天装备的性能,而实现高超音速化飞行时未来一个时期飞行器发展的关键指标,涡轮发动机、冲压发动机、火箭发动机是当前航空航天装备的主要动力类型,但他们实现高超音速飞行的能力却不同,冲压发动机高速特性好,作为吸气式发动机,燃料比冲高,但是需要采用其它类型的动力加速到工作状态。火箭发动机工作包线宽,但是由于自带氧化剂,比冲低,并且由于火箭发动机内部工作温度、工作压力高,重复使用难度大。涡轮发动机具备自主加速的能力,飞行马赫数3.5以下的状态比冲性能优于冲压发动机,发展能为更高速度的飞行器,提供动力的高马赫数涡轮发动机,始终是涡轮发动机技术的重要发展方向,而这里脉冲爆震技术完全可以应用在涡轮发动机技术上,变成组合式脉冲爆震发动机,其验证难度相对较低,应用可以在10至15年内可以实现。

  这也是近年来,我国在这一技术上取得一系列重大突破的重要原因,众所周知,我国在传统的涡轮发动机领域技术落后太大,目前,我国与欧美等国的差距在30年左右,例如我国还在试飞试验第四代大推力涡扇发动机——涡扇-15的时候,美国已经开始制造六代机使用的第五代发动机原型机,为了实现弯道超车,发展新概念发动机是一个非常正确且重要的选择。

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