你敢信吗?现在飞机火箭都离不开氧气,但有一种发动机居然能“吃空气炸雷”,还能飞到20马赫以上?甚至10年内就能载人上天?这不是科幻电影里的桥段,是最近刚冒出来的惊雷式爆震发动机!今天咱就唠唠这玩意儿到底有多牛。
先说说现在的发动机有多拉胯。不管是汽车的汽油机柴油机,还是飞机的涡扇涡喷,甚至火箭,本质上都得靠氧气才能烧起来。你想啊,飞机飞到高空,氧气越来越少,发动机动力就往下掉;火箭虽然自己带氧化剂,但那玩意儿沉得要死,还费钱。霍尔发动机倒是不用氧,可推力小到离谱——最牛的成品推力才4、5牛,大概啥概念?吹一张A4纸都费劲,更别说推飞机了。
那有没有不用氧、推力还大的发动机?嘿,还真有!就是今天说的惊雷式爆震发动机。注意啊,这和以前说的旋转爆震发动机不一样——传统爆震还是得富氧燃烧,没氧就歇菜;但惊雷式完全不用氧,靠的是“炸空气”!
啥原理?你见过夏天打雷不?闪电劈下来的时候,瞬间把空气烧到2万度以上,空气自己就炸了,那就是炸雷。惊雷式发动机就是学这个:用高压电弧把空气(主要是氮气,占大气78%)烧到2万度,让它自己爆,然后把爆炸的能量往发动机后面喷,这不就有反推力了?
你可能会问,2万度?现在的发动机能扛住?现在的涡扇涡喷最高温度也就3500度,连人家的零头都不到。但惊雷式的核心不是扛高温,是“瞬间炸”——爆炸完马上喷出去,不用一直待在高温里,所以结构上反而有办法解决。
那电从哪儿来?总不能带个大电池吧?其实现成的就有——128兆电磁炮!你知道电磁炮吧?就是用强电流发射弹丸的那种。惊雷式发动机就是把电磁炮改改,不发射弹丸,直接用电弧引爆空气,喷爆炸能量,这不就有推力了?
这玩意儿有多猛?大气层里能飞到20马赫以上——为啥不是更高?因为飞机本身的耐热和结构强度扛不住,不是发动机不行。出了大气层也不怕,提前带几罐压缩空气,就能当工质继续飞,星际旅行都有可能!
而且工质不用特殊的,空气就行,出了大气层带点压缩空气,成本比火箭带氧化剂低多了。你想啊,以后要是用这发动机造飞船,不用带那么多燃料, payload(有效载荷)能翻好几倍,这不香吗?
但这玩意儿难不难搞?那可不是一般的难。全球也就咱们国家能搞出小比例样机,其他国家连门都摸不着——这玩意儿的电磁技术、材料技术,不是随便哪个国家都能啃下来的。毕竟电磁炮的技术壁垒本来就高,改成发动机更是难上加难。
为啥说10年内可能载人?因为现在样机已经能实现1吨级推力的基础上突破了无氧工作,接下来就是解决结构强度和耐热的问题。这些年咱们的材料技术进步快,比如高温合金、陶瓷基复合材料,10年足够把这些问题搞定。
一旦成了,那人类文明直接跳一级!现在的航空航天还在“吸氧”阶段,惊雷式发动机直接把这层限制打破了,以后去火星、木星都不是梦,甚至能实现星际移民——想想都激动!
你可能会说,这是不是吹得太神了?但原文里的数据都是实打实的:2万度引爆空气、128兆电磁炮、10-15年载人应用,这些都是有依据的。咱就是说,科技进步有时候就是这么离谱,以前想都不敢想的事儿,现在居然要变成现实了。
参考资料:人民日报 惊雷式爆震发动机:未来航空航天的新突破
热门跟贴