中国科研团队近日成功利用常规航空煤油,在斜爆震发动机(ODE)中实现了超过两秒的连续爆震稳定燃烧,这项突破性进展标志着人类向实用化高超音速推进系统迈出关键一步。该技术原型可追溯至1958年美国密歇根大学提出的革命性构想,但因工程难题尘封半个多世纪。
在海拔30公里、模拟8马赫飞行环境的试验中,中国运载火箭技术研究院(CALT)与西北工业大学联合团队使用RP-3航空煤油(性能近似美军JP-8燃料),在无任何活动部件的燃烧室内成功激发并维持斜爆震波。据报道,相关成果已发表于5月6日出版的权威期刊《航空动力学报》。
技术验证显示,当燃料通过仅0.3毫米宽的喷嘴注入发动机核心超音速气流,经表面带有两个2毫米凸起的20度楔形扰流器激发后,燃烧室内形成蓝白色爆震锋面与黄色余焰区。压力传感器记录到爆震后压力峰值达272千帕,较点火前提升逾10倍。采用十步化学反应模型的仿真结果与实际试验数据吻合,表明发动机产生了有效推力。
相较于2023年12月中科院某团队50毫秒的短暂爆震记录(曾被质疑为实验异常),本次试验持续时间延长40倍,获得可观测、可测量的持续爆震证据。项目负责人杨旸指出,在2.2秒试验窗口内,燃烧区保持稳定,证实了液态燃料斜爆震发动机的工程可行性。
这项突破重新点燃了美国冷战时期提出的"16马赫飞行梦"。1958年美军资助的密歇根大学原始方案设想,斜爆震发动机可支撑6-16马赫高超音速巡航。虽然NASA在1970年代持续推进,但受制于极端条件下爆震稳定性控制、燃料混合等核心技术瓶颈,项目最终搁浅。
当前试验仍存在重大挑战:燃烧室高度方向仅39%区域实现有效燃料渗透,外层气流强度不足,压力波动导致排气区失稳。研究团队建议通过延长混合通道、优化燃料喷射器等设计改进。作为长征系列运载火箭及高超音速滑翔飞行器的研发主体,CALT的深度参与凸显中国政府推动该技术向军民两用平台转化的战略意图。
尽管商业化高超音速运输尚需时日,但近期潜在应用已现端倪。中国军方刊物透露,将斜爆震技术应用于智能炮弹推进,可大幅突破传统无动力弹药的射程极限。随着持续试验推进与国家层面支持,在这场由美国开启却未竟的技术竞赛中,中国正逐步确立领先优势,或将率先实现斜爆震推进系统的实战化部署。
如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!
热门跟贴