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发动机已经开始弯道超车?

作者:环球新军事 发布时间:2017-06-04 13:00:28 来源:环球新军事 字体:   |    |  

  中国为何在最近如此高调宣布这则新闻:发动机已经开始弯道超车?

  环球新军事

  2017-01-06 12:24:42发动机 美国 阅读(23786) 评论(3)

  近日,一则官方新闻让中国军迷圈炸开了锅,据了解,由美国航空航天学会(AIAA)出版的美国航空航天期刊(Aerospace America)近期发表了2015年美国及全球航空航天的综述,并用四分之一的版面介绍了王健平教授领导的北京大学工学院燃烧推进中心连续旋转爆轰发动机的研究进展。

  这篇文章中声称,在中国,北京大学持续开展圆筒燃烧室的实验研究。中国学者在全球同行中取得了重大的进展,特别是在包含所有布局下物理和化学过程真实状态的数值模拟,在这一领域,中国已经获得了巨大且有意义的突破,看完这段,大家是不是云里雾里的,连续旋转爆轰发动机是个什么东东?圆筒燃烧室又是个什么东东呢?为啥美国的航空航天研究机构要对中国的发动机研究如此重视呢?让我们看下去。

  连续旋转爆轰发动机是一种基于爆轰燃烧方式的新概念发动机,具有一次起爆、燃烧速度快、热效率高、结构紧凑等优点,有望带来航空航天推进技术的跨越式发展,近年来受到世界各主要国家的高度关注,要解释什么是爆轰发动机,首先你要了解,什么是爆轰现象,我们知道燃烧是一个产生光和热的快速氧化反应过程,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。

  想像一下,同样推力情况下,普通发动机长3米,自重1吨,而连续旋转爆轰发动机可能只有0.5米长,自重200千克,对于飞行器来说,这将彻底改变现有设计的游戏规则,最大飞行速度马赫数10的战斗机,马赫数20的客机将不再出现在科幻小说中。

  爆轰发动机就是通过一定手段,将燃料压缩并点燃,再通过类似于爆炸那样爆轰波在燃烧室头部沿圆周方向旋转传播;燃烧后的高温高压产物经膨胀几乎沿圆轴方向迅速喷出,产生推力,简单讲,目前,爆轰发动机就像是在发动机内进行成千上万次可控制的小爆炸,通过这些爆炸来推动飞行器,一旦这种动力系统获得突破,人类的航空器发展史将翻开新的一页,就如同从氢气球到固定翼飞机一样,爆轰发动机是人类航空史上的一个具有革命性意义的新捷径。

  目前,被广泛研究的爆轰发动机主要有三种,分别为驻定爆轰发动机、脉冲爆轰发动机和连续旋转爆轰发动机,其中最后两种目前已经作为最有研究价值的发动机选型,而被多个国家重点研究,目前,美国国防部先期研究计划局(DARPA)、美国空军科研办公室(AFOSR)、美国海军研究办公室(NRO)、美国能源部(DoE)都在研究这种发动机,可见重视程度之高,美国为啥重视中国取得的科技成果,因为美国人在这一领域第一次开始落后了,这是美国始料未及的,如果中国率先研制出真正实用化的连续旋转爆轰发动机,那对美国来说是一个里程碑式的超越,中国也很有可能在发动机领域第一次弯道超车。

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