如何看待 12.29 我国第三款新飞机试飞,疑似新型脉冲震爆发动机?
这个飞行速度和航迹云确实不一般,正常不会在普通大气层内飞行器上看到,反而有点像高超音速导弹的感觉……到底是不是脉冲震爆发动机不知道,但看着就不一般。
不过脉冲震爆发动机在东大并不新鲜,研发和验证很多年前就开始了。
前几年就有媒体报道过,中国专家已经成功研发使用普通航空燃料的高超音速爆震发动机,能让飞行器的速度达到9马赫,该发动机已经在北京JF-12 高超音速激波隧道中进行了好几次斜爆震发动机地面试验,并且全部取得成功!
自然界中有两种燃烧模式,一种是缓燃(也称爆燃),就是传统的燃烧,其火焰以较慢的速度扩散和辐射(波速10米/秒左右),虽然火箭的喷射燃烧看上去非常剧烈,但从本质上来说,喷射压力是来自于燃料泵的,燃烧本身是缓慢的,因此,火箭的喷射燃烧仍然属于缓燃。
第二种燃烧方式叫爆震,也就是超音速的燃烧方式,爆炸其实就是一种爆震现象,爆震燃烧发生后,其火焰传播速度极快,可达2000米/秒),形成激波压缩效果,燃烧也很充分,因而效率极高。
脉冲爆震发动机的工作原理基于爆震波的产生与传播。发动机起动后,喷嘴就会沿爆震室轴向喷入燃料,燃料再通过起爆器起爆,形成垂直于燃料注入方向的爆震波,当爆震达到一定的频率时,连续的爆震波就会形成强大的轴向推力。与传统的压气机-涡轮发动机相比,脉冲爆震发动机具有结构简单、重量轻、推力大、热效率高等显著优势。
简单讲——脉冲爆震发动机是让燃料在燃烧室内不断“爆炸”,利用爆炸产生的推力使飞行器前进,不需要传统喷气式发动机的进气风扇和压气机等部件,重量大大减小。
脉冲爆震发动机的效率更高、结构更简单、油耗也少,能够适应高超音速飞行。
关于新一代航空发动机,中美俄都有研究,美国搞的叫做“变循环发动机”,目前还没有用在任何飞行器上,俄罗斯搞的叫做“超燃冲压发动机”,目前也没有上机……
而东大成功试飞的案例就好几个了,而且是斜震爆、旋转震爆、变循环、超燃冲压都有研究和突破,2023年,中国推重比公司自主研制FB-1旋转爆震发动机,在一架苏-34 无人飞行器完成首飞;2024年,清华大学自主研制的新型发动机 “清航叁号” 成功完成了飞行试验;四川凌空天行公司透露,筋斗云400爆震发动机试飞成功……
中国在90年代初就已经开始在爆震发动机上发力,1994 年,西北工业大学脉冲爆震发动机课题组在国家自然基金资助下率先开展了国内对脉冲爆震发动机概念跟踪研究。21 世纪初,南京航空航天大学、空军工程大学、南京理工大学、清华大学、北京大学、国防科技大学、北京航空航天大学等十几家研究机构也先后开展了脉冲爆震发动机相关技术研究,并取得了一定进展。西北工业大学团队曾介绍,脉冲爆震发动机将会用作战略飞机、无人机、导弹的动力装置,也会用作轨道转移发动机、行星着陆发动机以及航天器姿态控制、卫星机动的动力装置等。
东大干这个事情得天独厚,因为东大有全世界最强的高超音速激波风洞。
“我们实验室提出一种新型的发动机,叫做驻定斜爆轰发动机。现在我们用JF-12已经做到马赫数7到马赫数9,现在看来新型的发动机比传统的发动机热效率要高50%,燃烧稳定;JF-22准备从马赫数9一直做到马赫数16。如果有这样一个发动机做完之后,我觉得对我们国家下一步的航空航天技术是一个非常大的推动。”
爆震发动机具备很多优点,如高超音速、可在大气层或外太空内飞行、维护简单;以爆震发动机为动力的发动机将可以具备天地往返能力,甚至是“1小时内打击全球”。
这几天的“飞行器大爆发”证明了,当拥有了最全、最强大的工业体系,最深厚的技术积累之后,根本不需要去选择什么“技术路线”,而是可以实现“我全都要”!
唯心主义的宗教文明,只会天天妄想什么“殖民火星”、“芯片长矛肉搏”、“驴拉反重力平板征粮”、“皮鞭奴役外星人摘棉花”。
唯物主义的工业文明,永远是仰望星空、脚踏实地的,多做题,多做实验,多生产建设,才能有星辰大海的根基。