近年来,我国不仅在传统的航空发动机方面取得了重大突破,先后研发了“太行”“峨嵋”等大推力发动机,使得我国先进战机有了可靠的“中国心”;而且在新概念发动机方面,更是喜讯连连,不断取得进展,多项研究成果领先世界。
21世纪的许多技术瓶颈出现在航空领域,其中之一就是高超音速飞行器。它能让我们在两个小时之内飞遍全球,实现人类更快、更高、更远的梦想。
从1903年莱特兄弟的第一次起飞,到1969年协和超音速客机的起飞,中间花费了60多年的时间。1949年,人类实现了5倍音速的高超音速飞行,但是到目前为止,实用的高超音速飞行还是远远落后的。
高超音速飞行器有几个关键的技术,其中最关键的就是高超声速吸气式推进系统。在3马赫之下,涡轮风扇发动机工作得非常好,但是它在高超音速之下却不能有效运行。1935年,法国的一位工程师提出了冲压发动机的概念,并获得了专利。随后超音速燃烧冲压发动机(简称超燃冲压发动机)的概念被提出用于高超声速推进。
美国空军在1950年代末就开始了超燃冲压发动机的研制,NASA则是从1965年开始研究。2004年3月,美国的X-43A飞行器在第2次飞行试验中成功达到7倍音速,成为当时世界上飞行速度最快的飞行器。
不同于目前全球主流的超燃冲压发动机,这次中国科研团队研发的新型高超音速发动机是一种“站立式斜爆轰冲压发动机”,能够避免高燃冲压发动机在飞行时出现发动机熄灭的情况,能够持续不断加速。
中国虽然在普通的商业发动机上略逊一筹,至今还被卡着脖子,但在可能突破大气层的发动机技术上似乎实现了一定程度的“弯道超车”。
而且,中国目前公布的技术其实是根据美国宇航局一个至今已有40年的理论延伸而来的,然而美国目前尽管在高燃冲压发动机上有着技术优势,但却在这方面长期停滞,已经是焦头烂额。中国既然已经完成了相应的风洞试验,那么接下来的推进和研发已经是顺理成章的事情了。
虽然目前“斜爆轰”发动机仍未量产,但在未来,我国也将跃入世界发动机领先行列,这一天指日可待!
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