中國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一款飛行速度有望達(dá)到16馬赫的斜爆震航空發(fā)動(dòng)機(jī),,這款發(fā)動(dòng)機(jī)使用標(biāo)準(zhǔn)航空煤油,打破了世界難題,。與傳統(tǒng)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)相比,其燃燒速率快1000倍,燃燒室長(zhǎng)度縮短85%,,且在6至16馬赫的速度區(qū)間內(nèi)均可穩(wěn)定運(yùn)行。這意味著從上海出發(fā),,僅需半小時(shí)就能抵達(dá)洛杉磯,。
自然界中有兩種燃燒波:爆燃波和爆震波。爆燃波傳播速度較慢,,通常為每秒幾米到十幾米,。而爆震波產(chǎn)生于前導(dǎo)激波壓縮自點(diǎn)火,能以高超音速在可燃?xì)怏w中自持傳播,,是一種高速高效的燃燒形式,。駐定斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)通過引入斜激波進(jìn)氣道或中心錐體形成并穩(wěn)定斜爆震波。
斜爆震燃燒具有燃燒效率高、比沖高,、總壓損失低和燃燒室結(jié)構(gòu)更短等優(yōu)點(diǎn),,是未來(lái)空天飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的理想選擇。但爆震存在沖擊力大,、噪音大等問題,,工作過程周期性和非穩(wěn)態(tài)性質(zhì)也增加了技術(shù)難度。斜爆震起爆機(jī)理復(fù)雜,,需要先進(jìn)的風(fēng)洞技術(shù)才能解決這些問題,。
2020年,,中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過JF12風(fēng)洞成功開展了馬赫數(shù)為9的氫氣斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn),,首次驗(yàn)證了斜爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的可行性。此次中國(guó)的斜爆震采用標(biāo)準(zhǔn)航空煤油,,簡(jiǎn)化了燃料供應(yīng)系統(tǒng),,并降低了成本。例如,,液氫單價(jià)一般在人民幣2.1萬(wàn)元到3.5萬(wàn)元/噸,,而RP-3航空煤油則在7000到9000元/噸。盡管航空煤油的爆震特性控制難度更大,,但成功使用標(biāo)準(zhǔn)航空煤油意味著在關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破,。