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给第七代战机和空天飞机用的?国产新型航发试验成功,充满黑科技

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1月24日上午11点30分,清华大学航天航空学院“喷雾燃烧与推进实验室”的“新型发动机飞行演示验证试验”,取得了圆满成功。在官方发布的信息中可知,“我国已经掌握该新型发动机的自主研发与工程实现能力,在新型空天动力领域跻身世界前列”。可见这一试验价值不低,而“空天动力”的描述,则可能暗示这一技术将为国产空天飞机项目提供重要支持。


该试验任务由“清航·大兴号”两级火箭助推执行。一级火箭分离后,二级火箭将任务段发动机推到预定高度和速度,发动机进气道实现高效吸气,供油系统将航空煤油雾化喷入燃烧室,点火系统启动,燃烧室进入预定燃烧状态,发动机稳定工作,获得持续推力。仔细来看不难发现,试验的火箭头部类似米格-21战斗机或“宝石”反舰导弹使用的“头部进气装置”,而且描述中也强调“高效吸气”等内容。由此想来,这应该是之前提过的一种前沿动力技术——组合式超燃冲压发动机。


从结构原理来说,冲压发动机可以看作是喷气式发动机的一种,相比常见的涡喷或涡扇发动机,冲压发动机更适合2马赫以上的高速飞行状态下使用,而代价是飞行器需要先达到2马赫左右,冲压发动机才可以工作,否则无法保证足够空气压缩效果。中国从俄罗斯引进的“现代”级驱逐舰上,曾以3M80反舰导弹为主要武器,该导弹就采用了整体式冲压发动机,实现了全程2.5马赫以上的强大突防能力。而冷战时期的“黑科技”产物SR-71侦察机,则采用了“涡喷+冲压发动机”的组合动力,实现了3倍音速和3万米以上高度的飞行能力。


至于清华大学这次的试验,则是“火箭+冲压发动机”的组合方式,且采用了超燃冲压工作模式,意味着其最大飞行速度还可以进一步增加,有望达到6~7马赫的高超音速级别。当然,喷气式发动机必须在大气层内使用,说明采用了该型发动机的飞行器只能是航空器,而非航天器。


这种发动机技术一旦成熟,主要的应用方式可能有这样几项:

  1. 给空天飞机作为技术储备。按照目前国产空天飞机的“子母机”方案来看,这种发动机有望搭载于起飞母平台上,使其在起飞后迅速达到高超音速和高空亚轨道状态,然后启动上方的子平台,即空天飞行器,让其进入太空飞行。


  1. 可能作为高超音速战机的备选动力,不一定适合第六代战斗机或战略轰炸机等,但有可能为未来发展的更新一代、具备高超音速突防能力的战略轰炸机或第七代战斗机提供动力。


  1. 可能作为现有的导弹武器改良方案,比如可升级尚未采用超燃冲压发动机的“东风”系列巡航导弹,有望进一步强化导弹的突防能力,从而让火箭军的实战打击与威慑能力得到升级。

总之,这款“黑科技”的试验成功,意味着中国在航空领域的技术将更进一步,乃至可雄踞世界之巅。

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