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[航空发动机] 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

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CDer:000398002
发表于 2020-12-04 09:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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中国科学院力学研究所高温气体动力学重点实验室主任姜宗林领导团队,11月29日在《中国航空学报》发表了重要论文,论文中提到了他们研制的“站立式斜爆轰冲压发动机”,这款发动机是对目前高超声速飞行器冲压发动机最大的技术革新,在高超音速风洞试飞中,这款发动机在推力,燃油效率和操作稳定性上都展现了空前的性能。

从全球范围来看,美国曾经在超燃冲压发动机领域占据领先地位,先后发展了多个超燃冲压发动机技术验证项目。我们最熟悉就是X-51A验证机,另外美国还与澳大利亚联合进行了低成本HIFiRE超燃冲压发动机计划。不过这些项目进展均不太顺利,先后遭遇多次失败,显示美国在这个领域遇到了瓶颈。

  而中国在超燃冲压发动机研究领域已经迎头赶上,从高超音速推进风洞建成,到世界上首台航空煤油超燃冲压发动机诞生,再到凌云二号临近空间平台超燃发动机的研发,这一步步光辉的脚印证明,中国在超燃冲压发动机领域已经是走在全球前列。

在突破冲压发动机技术瓶颈的许多关键领域,中国也已经实现对美国的技术反超。现有的超压发动机的主要技术问题是推力不足且燃烧不稳定。所以尽可能提冲压发动机的燃烧效率,增大发动机的推力水平,便成为研究重点。简单说来,就是经过压缩的高超声速气体在燃烧室中如何能够稳定高效地工作,在这一点上,中国科研团队已经取得重大突破。

  特别是王振国院士针对宽范围发动机研发,提出的全新独创的多凹腔方案,极大提高了燃烧稳定性,从而让超燃冲压发动机能够更加可靠、稳定工作。

  而姜宗林团队此次提出的“站立式斜爆轰冲压发动机”则是一项更为重要的伟大创新,它利用了高超声速燃烧过程中的“爆轰效应”,爆轰被认为是燃烧过程中的极限形式,通常在毫米级空间和微秒级时间内释放出超过70%的能量。其热效率比传统的等压燃烧模式高出一半,采用“爆轰模式”作为高超声速推进,具有极高的反应效率,可以大幅缩小发动机尺寸,大大提高发动机的推力裕度。

根据论文描述,这款发动机设计相当简单,没有任何移动部件,主要包含单级进气口,氢燃料喷射器和燃烧室等3部分,而燃烧室的口开向进气口的上端。姜宗林研究团队将发动机放入强大的风洞测试,而它可以模拟达音速9倍的飞行状况。随着高速风冲击进气口,便会产生高温高压的激波,当它们接触燃烧室的氢燃料时,就会制造推进发动机的爆轰波。爆轰波产生的瞬间相当耀眼,比以往冲压发动机的燃烧更加剧烈。根据研究团队提供的影片显示,当发动机启动时,燃烧室的开口就像《星际大战》中的宇宙飞船般发光。

  任何技术创新都离不开理论创新,由中国首创的“站立式斜爆轰冲压发动机”,标志着中国在该技术领域已经远远走在世界前列。外界普遍认为,安装这种发动机的飞行器,飞行时速可达5倍音速。现有的其他种类的高超音速发动机,都无法达到这一数值,它们动力不够,工作极不稳定。

  理论上,这吸气式发动机的飞行速度可达16倍音速,而且世界上唯一能模拟这类飞行的风洞,恰恰就是由姜宗林研究员研制的超大型高超声速激波风洞JF-12,又被称为“高超巨龙”。是世界上最大的激波风洞,也是国际上第一座可以复现飞行条件的地面空气动力学实验设施。

因此,中国将会成为世界上最先研制出成熟的超燃冲压发动机和高超声速飞行器的国家。除了未来商用的跨大气层高超声速飞机之外,这项技术还将使中国在高超声速巡航导弹研制领域取得先机,意义非常重大。

https://mil.news.sina.com.cn/zhengming/2020-12-03/doc-iiznezxs4936840.shtml
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CDer:001097058
发表于 2020-12-04 09:18 | 显示全部楼层
不错,不错。
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发表于 2020-12-04 09:27 超大游击队员 | 显示全部楼层
论文泄密不,得得挖几个大坑吧
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CDer:001185492
发表于 2020-12-04 10:29 | 显示全部楼层
更高的热工效率,更高的能量密度,期待尽早成熟质变!
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CDer:001095189
发表于 2020-12-04 10:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 汉唐凤羽 于 2020-12-04 10:39 编辑

应该叫超越,而不是叫反超吧。如果是以前中国发动机一直弱于美国,现在超过美国,就叫超越;如果是中国发动机以前比美国强或者持平,后来被美国超过,现在中国发动机又超过美国,才能叫反超。许多人把反超和超越搞混淆了。
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CDer:001177855
发表于 2020-12-04 10:47 | 显示全部楼层
让消息再飞一会儿吧,牛逼听多了,免疫了
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CDer:000923485
发表于 2020-12-04 10:47 超大游击队员 | 显示全部楼层
七代机应该能用上,期待早日稳定成熟,脑补一下喷口尾焰像白炽灯光一样还是很科幻的
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CDer:000323837
发表于 2020-12-04 11:19 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

汉唐凤羽 发表于 2020-12-04 10:37
应该叫超越,而不是叫反超吧。如果是以前中国发动机一直弱于美国,现在超过美国,就叫超越;如果是中国发动 ...

爆轰,尤其是斜爆轰这种新形式的,大家都在同一起跑线上,所以既不应该叫超越,也不应该叫反超,就是领先
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CDer:001115502
发表于 2020-12-04 11:27 | 显示全部楼层
“站立式斜爆轰冲压发动机”,好科幻的东东。
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CDer:000459950
发表于 2020-12-04 11:29 | 显示全部楼层
“军事自媒体”
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CDer:001129102
发表于 2020-12-04 11:39 | 显示全部楼层
看到原文研究者说:这个极其消耗原料  ...还是不稳定的
、实验室产品
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CDer:001163636
发表于 2020-12-04 11:42 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

diyid888 发表于 2020-12-04 11:39:22
看到原文研究者说:这个极其消耗原料...还是不稳定的、实验室产品
现在这阶段又不是应用阶段,肯定有各种问题
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CDer:001168560
发表于 2020-12-04 12:07 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

这个我已经评论过了,愿怎么想随意了
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CDer:001063626
发表于 2020-12-04 13:11 | 显示全部楼层
可能还只是缩比模型验证或者更早的理论验证阶段吧
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CDer:001091446
发表于 2020-12-04 13:40 | 显示全部楼层
文中提及的‘跨大气层’不可能吧,这发动机还是基于高风速的,空气不够的话,那就得自带氧化剂了
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CDer:001168220
发表于 2020-12-04 15:19 | 显示全部楼层
大国玩具,值得拥有。
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CDer:000008571
发表于 2020-12-04 15:26 | 显示全部楼层
没有年轻人科普1下么?  

不讲武德啊
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CDer:001155478
发表于 2020-12-04 15:35 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

天龙八部 发表于 2020-12-04 15:26
没有年轻人科普1下么?  

不讲武德啊

一块斜着的铁板,向上面喷点液氢,就会自动点着并且推着向前飞到16马赫。

听起来很玄幻,实际上就有这么玄幻
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CDer:001092830
发表于 2020-12-04 15:56 | 显示全部楼层
对新浪军事我持保守态度
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发表于 2020-12-04 15:59 | 显示全部楼层
那还说什么?装上飞机飞呀!
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CDer:001197558
发表于 2020-12-04 16:34 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

自媒体文章
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CDer:000865569
发表于 2020-12-04 16:35 超大游击队员 | 显示全部楼层
吓死人不偿命 发表于 2020-12-04 15:35
一块斜着的铁板,向上面喷点液氢,就会自动点着并且推着向前飞到16马赫。

听起来很玄幻,实际上就有这 ...

哎呀怎么又是液氢……
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CDer:001173662
发表于 2020-12-04 16:45 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

东湖牛 发表于 2020-12-04 10:47
让消息再飞一会儿吧,牛逼听多了,免疫了

是得稳住,看看后续得再说
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CDer:001159244
发表于 2020-12-04 16:51 | 显示全部楼层
别吹牛了,PPT谁都会做!谦虚点,发动机方面我们落后美国30年,落后俄国也有10年
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CDer:000334250
发表于 2020-12-04 18:08 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

jialong_2020 发表于 2020-12-04 16:51
别吹牛了,PPT谁都会做!谦虚点,发动机方面我们落后美国30年,落后俄国也有10年

大气层内用的发动机跟临近空间用的发动机技术完全不同,后者各国都是新手,差距不大。
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CDer:000667445
发表于 2020-12-04 19:53 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

汉唐凤羽 发表于 2020-12-04 10:37
应该叫超越,而不是叫反超吧。如果是以前中国发动机一直弱于美国,现在超过美国,就叫超越;如果是中国发动 ...

只能说在其中一条技术路线上实现了换道超车
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CDer:001198559
发表于 2020-12-04 19:57 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

jialong_2020 发表于 2020-12-04 16:51
别吹牛了,PPT谁都会做!谦虚点,发动机方面我们落后美国30年,落后俄国也有10年

我觉得你可以去HIT当教授了
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CDer:001199338
发表于 2020-12-04 21:12 | 显示全部楼层
于此类似的燃料空气炸弹的爆轰速率是多少?和脉冲爆炸波引擎是不是同一个东西?
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CDer:001163200
发表于 2020-12-04 21:14 超大游击队员 | 显示全部楼层
这个用的氢气做燃料,航天还行,军事和民用成本高
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CDer:001093856
发表于 2020-12-04 23:23 超大游击队员 | 显示全部楼层
就是领先,几年前就透过在搞,这是用在导弹上的,什么落后耗材成本乱七八糟的神论,你们都没睡醒吧。
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CDer:000637816
发表于 2020-12-06 13:27 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

高超音速领域我们目前是领先的吧
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发表于 2020-12-06 13:56 | 显示全部楼层
根据研究团队提供的影片显示,当发动机启动时,燃烧室的开口就像《星际大战》中的宇宙飞船般发光。
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太科幻了,想象不出来
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CDer:001173741
发表于 2020-12-06 14:07 超大游击队员 | 显示全部楼层
是不是爆轰一下就得向前冲一下,这画面不敢想象~
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CDer:000439077
发表于 2020-12-06 15:31 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

吓死人不偿命 发表于 2020-12-04 15:35
一块斜着的铁板,向上面喷点液氢,就会自动点着并且推着向前飞到16马赫。

听起来很玄幻,实际上就有这 ...

你首先得把这块板子加速到2ma以上吧?
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CDer:000439077
发表于 2020-12-06 15:32 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

牛B克拉斯 发表于 2020-12-06 14:07
是不是爆轰一下就得向前冲一下,这画面不敢想象~

你说的是脉冲式的,这个是持续爆轰
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CDer:001104012
发表于 2020-12-06 15:34 超大游击队员 | 显示全部楼层
实用化还早着
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CDer:001166000
发表于 2020-12-06 16:48 超大游击队员 | 显示全部楼层
又反超了?又秒杀了?自嗨误会,天天uc自媒体文章不恶心?
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发表于 2020-12-06 17:41 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

吓死人不偿命 发表于 2020-12-04 15:35
一块斜着的铁板,向上面喷点液氢,就会自动点着并且推着向前飞到16马赫。

听起来很玄幻,实际上就有这 ...

高速情况下,燃料浓度合适的话,混合气体会被冲击波点燃,80年代的一个发现,当时作一种发射装置叫撞击加速器,把氧气、氢、甲烷混合在一个炮管里,次口径弹丸高速穿过炮管,气体就会被点燃,并推动炮弹加速。很多年了一直没有看见进展,没想到现在出现了。
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发表于 2020-12-06 17:42 | 显示全部楼层

RE: 中国研制出"革命性"爆轰冲压发动机 已实现对美反超

悠游的鱼 发表于 2020-12-06 15:31
你首先得把这块板子加速到2ma以上吧?

那板子只是发动机第一部分
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发表于 2020-12-06 17:50 | 显示全部楼层
有种不明觉厉的感觉!
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