MD-22宽域飞行器自重仅4吨,却能从0加速到7马赫,航程还高达8000公里,难以想象这种飞行器动力系统有多么先进。目前外界推测该机采用的是旋转爆震发动机。
那么旋转爆震发动机能不能用于战斗机或者轰炸机呢?
很遗憾,还不能。原因是这种发动机才刚问世没多久,其推力还很小,更关键的是其等效比冲也远低于涡扇发动机,难以满足战斗机或轰炸机需求。
资料显示,吸气式旋转爆震发动机(RDE)等效比冲约700~800秒,而涡扇发动机的等效比冲达到7000~8000 秒。也就是说即使RDE发展成熟,其在亚音速段效率也远低于涡扇发动机,无法用于战斗机或轰炸机。
然而,最近曝光的一种我国首创革命性新原理发动机却能平替涡扇发动机
据香港《南华早报》3月30日报道,历经超过30年研发,徐建中团队研制的对转式冲压发动机原型已完成制造并通过实验验证,其综合性能堪称革命性飞跃。相比涡扇发动机,其结构极简、可靠性高、重量轻、宽速域、效率高、无陀螺效应。
航空发动机研制一般遵循“关键零部件、技术验证机、原型机、设计定型、生产定型”研制流程。我国首创的对转式冲压发动机原型机已经完成实验验证,下一步就是开展装机试飞,然后定型量产。按照以往经验,原型机阶段一般就2~3年,定型阶段1~2年,也就是说,对转式冲压发动机很可能在5年内定型量产!
对转式冲压发动机采用双转子对转设计,无陀螺效应,可大幅度提升飞行器操控性,特殊设计可强化激波效应,最高飞行速度可达6马赫以上,减重35%(预计推重比超过15:1),体积缩小40%,全速域效率超过80%,在2~6马赫中高速阶段,其热效率可达涡扇发动机的2~2.5倍。
实测表明,对转式冲压发动机在0~3马赫时就像一台结构极其简单的双转子涡喷发动机,但耗油率更低;在3~6马赫时它直接以冲压模式运转。以前要想让飞行器达到6马赫,通常采用涡扇/涡喷+亚燃冲压+超燃冲压组合成一台发动机,不仅重量大得多,而且还存在推力鸿沟问题。
最为关键的是对转式冲压发动机外形与涡扇发动机差别不大,可直接平替涡扇发动机,现有采用涡扇发动机的各式战机和轰炸机都可以采用。它的问世不仅会颠覆现有战机设计思路,还将颠覆轰炸机技术路线!
对转式冲压发动机将引发轰炸机技术路线革命
早期轰炸机都是走速度突防路线的,后来美国造出B2战略隐身轰炸机之后,很长一段时间由于B2从未被击落,甚至没被敌方发现,隐身突防路线一度被认为优于速度突防路线。然而,今年隐身突防路线却遭遇重大挫折。
美军公开承认一架F35隐身战机今年3月19日在伊朗上空被击中,伊朗革命卫队也公开了红外跟踪+命中视频。这表明,隐身突防已经不再可靠。F35这种超音速隐身战机都被伊朗这种发展中国家的防空武器击中,那么B2这种亚音速隐身轰炸机再想依靠隐身突防也将有被击落的风险,在面对比伊朗更强大的国家时或许将成为活靶子。那么要想适应时代发展,轰炸机势必要抛弃纯隐身突防技术路线。最近我国首创的对转式冲压发动机直接打掉了轰炸机高速突防路线的动力拦路虎,未来轰炸机很可能采用隐身+速度复合突防技术路线或将成为发展方向。
轰20面临被亚轨道隐身轰炸机取代的囧境
作为一款造价昂贵的大型装备,必须充分考虑未来几十年可能出现的防空武器装备,并充分论证现有技术方案是否能够应对这些武器装备,否则花费巨大代价造出来的轰20,未来可能面临刚列装就不适应时代的问题。目前各主要强国都在研究反隐身武器装备,号称中国版B2的轰20若只能亚音速飞行或者有限超音速飞行,单纯依靠隐身突防,未必能够适应未来战场环境。多款已经曝光的飞翼式装备已经证明,我国早已有能力研制B2/B21这类飞翼式隐身轰炸机,至今轰20迟迟不公开或许不是因为造不出来,而是内部争议太大,对于是否量产一直存在争议。
如今,随着对转式冲压发动机的横空出世,依靠纯隐身突防的战略轰炸机竞争力骤降。叠加隐身+速度双重突防属性的亚轨道轰炸机很可能将搭载对转冲压发动机取代轰20,成为共和国下一代战略轰炸机。当然,轰20并不会被放弃,可以作为无人轰炸机或大型隐身加油机继续存在。无人轰炸机可用于对于一般国家,隐身加油机则可以配合亚轨道轰炸机实现2小时打遍全球。
官方媒体早已报道MD-22宽域飞行器(重4吨,最高速度7马赫,航程8000公里,载荷15%)试飞,目前有消息称其已开始小批量生产。这意味着我国已经攻克高超音速飞行器所需的热防护技术,而对转式冲压发动机一旦发展成熟,那就解决了亚轨道轰炸机的动力拦路虎,造出世界首款亚轨道轰炸机就只是时间问题!
亚轨道轰炸机的优势在于可以临空轰炸,用于核反击效率超高
现有各式轰炸机一旦被发现,都难以逃脱先进防空导弹的追击,而亚轨道轰炸机则不同,在采用对转式冲压发动机之后,它不仅飞行速度可达6马赫,而且还能超音速机动飞行,目前各国普遍认为现有防空武器没有能力拦截飞行速度达5马赫以上,具备机动飞行能力的高超音速导弹,自然也就无法拦截处于亚轨道,以6马赫高超音速飞行的亚轨道轰炸机。那么这种轰炸机就可以直接采取临空轰炸的方式实施核反击,结果就是核反击威力暴涨。
资料显示,美国的W88核弹头重量仅360公斤,爆炸当量却达47.5万吨TNT,而我国的核武器小型化技术与美国相当,若直接在核弹头基础上加装热防护罩及滑翔控制机构,其重量也远低于空射核导弹。哪怕一枚这种核炸弹达到500公斤重量,一架载荷仅10吨的亚轨道轰炸机也能搭载20枚,并且按照15%载荷计算,哪怕其动力系统参数仅相当于MD-22,航程16000公里的亚轨道轰炸机最大起飞重量也就140吨左右。更何况对转式冲压发动机在0~6马赫区间的效率远高于旋转爆震发动机,因此这种亚轨道轰炸机的实际最大起飞重量将低于140吨。