半小时能从上海飞到洛杉矶!全球首台,中国研制

作者:拓荒牛 分类:默认分类 时间:2025-02-28 08:25
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最近,中国又出了让五角大楼头疼眼红的新动作。
据香港《南华早报》2月26日报道,目前,中国科学家已开发出世界上第一台使用标准航空煤油的斜爆震发动机,飞行速度为16马赫,相当于时速20000公里,这标志着高超音速推进领域可能迎来重大变革,有望重新定义航空以及航天旅行的极限。
斜爆震发动机,很厉害吗?
谈到斜爆震发动机,想必许多军事迷会眼前一亮。
在高超音速飞行领域,爆震发动机是划时代的存在。其可以通过先进高效的爆震燃烧方式,实现燃料化学能向机械能的高效转化。目前,主流的爆震发动机主要包括脉冲爆震发动机、旋转爆炸发动机和倾斜爆炸发动机三种。
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目前三种主流爆震发动机,图源:《空天技术》
其中,斜爆震发动机(Oblique detonation engine,以下简称 ODE)具有燃烧效率高、比冲高、整体压力损失低等优点,可极大拓展飞行速域,被认为具备改变未来空天格局的潜力,因此也成为当前各国争先突破的前沿领域。
但不得不提的是,ODE研发难度极大,对观测手段和仪器的精度、速度要求极高。
这次的“新品”突破点在哪?
《南华早报》指出,数十年来,高超音速发动机一直采用点火迅速的氢气作为燃料,但其也有明显缺点——价格昂贵且难以储存,这在很大程度上阻碍了实际应用。
而中国科学家这次成功测试的斜爆震发动机,直接抛弃了氢燃料,转而使用RP-3煤油这一航空业常见的燃料,一次性解决了斜爆震发动机燃料储存和成本难题。
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ODE原理示意图,图源:《南京航空航天大学学报》
不仅如此,根据报道,该发动机燃烧速率。比传统的超音速燃烧冲压发动机快1000倍,且能在6马赫至16马赫之间的范围内运行。这是什么概念?16马赫的速度相当于每小时20000公里以上,‌从上海出发半小时就能抵达洛杉矶。
与传统超燃冲压发动机相比,这款新型发动机的燃烧室长度缩短了85%,可以显著减轻飞机的重量,并延长飞行距离,这也是这款飞机的亮点之一。
值得注意的是,这一“颠覆性”突破并非一日之功,而是中国科学家多年以来潜心钻研的结果。
早在2020年11月,中国科学院力学研究的研究人员就在《中国航空学报》发表文章,介绍了他们研发的“站立式斜爆震冲压发动机”,利用了高超音速燃烧过程中的“爆轰效应”实现高超音速推进,飞行速度能达到16马赫,相当于每秒飞行5.44公里。
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斜爆震发动机模型 图源:《实验流体力学》
今年1月,中国科学院科学家又在《实验流体力学》发表论文表示,针对航空煤油点火起爆困难的难题,首次提出了强制起爆新技术。文章显示,在采用RP-3航空煤油作为燃料的自由射流试验中获得了持续稳定的斜爆轰流场,验证了航空煤油斜爆轰发动机的技术可行性。
当美国“甩锅”时,中国已经默默超越
2025年,距离中国载人航天工程三步走战略立项已有33年。30多年来,在一代代科学家的接力攻关下,中国实现了从无人飞行到载人飞行,从单船飞行到空间站巡天的巨大跨越,用30年跨越了发达国家半个世纪的历程;随着“中国天眼”FAST、歼-20、四川舰(076型两栖攻击舰)等国之重器惊艳亮相,标志着中国实现了从追赶到比肩再到超越的华丽逆转。
而反观曾经的科技强国美国,近年来技术创新方面却屡屡难产。尽管军费开支屡创新高,但新型技术研发方面却进度明显滞后。为了挽回颜面,美国也是各方发力,拼命“甩锅”。例如,特朗普就曾指责俄罗斯“曾窃取美国超级导弹的图纸”,对此,俄总统新闻秘书、克宫发言人佩斯科夫回应说,俄罗斯有很好的世界上“独一无二”的导弹。
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俄罗斯“锆石”海基高超声速巡航导弹概念图,图源:新华网
无论是何理由,落后已成人尽皆知的事实。早在2021年,美国太空军副司令戴维·汤普森曾在接受美国《国会山》网站采访时公开承认“美国在高超音速武器领域落后于中俄”,为尽快赶超,汤普森还公布了美国在该领域加速发力的一揽子计划。
如今,4年过去了,计划实施的成果不知所终。据报道,今年,美国将把用于高超音速研究的预算大幅增加至69亿美元,但基于此前种种表现以及在体制等方面积弊已深,各方对其前景并不看好。
资料来源:新华网、观察者网、《空天技术》、《实验流体力学》、《南京航空航天大学学报》等
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