中國科學家研發(fā)了一款飛行速度有望達到16馬赫的斜爆震航空發(fā)動機,,這款發(fā)動機使用標準航空煤油,打破了世界難題,。與傳統(tǒng)超燃沖壓發(fā)動機相比,,其燃燒速率快1000倍,燃燒室長度縮短85%,,且在6至16馬赫的速度區(qū)間內均可穩(wěn)定運行,。這意味著從上海出發(fā),僅需半小時就能抵達洛杉磯,。
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,。而爆震波產生于前導激波壓縮自點火,,能以高超音速在可燃氣體中自持傳播,是一種高速高效的燃燒形式,。駐定斜爆震發(fā)動機通過引入斜激波進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構更短等優(yōu)點,,是未來空天飛行器動力系統(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)性質也增加了技術難度。斜爆震起爆機理復雜,,需要先進的風洞技術才能解決這些問題,。
2020年,,中國科學家團隊通過JF12風洞成功開展了馬赫數(shù)為9的氫氣斜爆震發(fā)動機實驗,首次驗證了斜爆轟發(fā)動機技術的可行性,。此次中國的斜爆震采用標準航空煤油,,簡化了燃料供應系統(tǒng),,并降低了成本。例如,,液氫單價一般在人民幣2.1萬元到3.5萬元/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,,但成功使用標準航空煤油意味著在關鍵技術上取得了突破,。
斜爆震發(fā)動機可用于新一代高超音速導彈,、無人機甚至轟炸機,實現(xiàn)戰(zhàn)斗格局的改變,。搭載斜爆震發(fā)動機的高超音速導彈速度可達16馬赫,,使洲際打擊時間大幅縮短。此外,,未來斜爆震發(fā)動機也可用于第六代戰(zhàn)斗機,。
中國早在90年代初就開始研究爆震發(fā)動機,。1994年,西北工業(yè)大學脈沖爆震發(fā)動機課題組率先開展相關研究,。隨后,,南京航空航天大學、空軍工程大學,、南京理工大學,、清華大學、北京大學,、國防科技大學,、北京航空航天大學等機構也相繼展開研究,并取得進展,。目前,,中國在五代發(fā)動機的研發(fā)進度上已超過美國,不僅掌握了超燃發(fā)動機和爆震發(fā)動機,,變循環(huán)發(fā)動機的研制工作也已完成,。這為中國六代戰(zhàn)機提供了豐富的發(fā)動機選擇。
中國科學家在2025年2月成功測試了全球首臺由標準航空煤油驅動的斜爆震發(fā)動機,這一技術突破將飛行速度推向了16馬赫的新極限,,相當于每小時20000公里
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