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中国开始试验组合发动机 新飞机或能2小时飞遍全球

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许多人认为这是一个科幻玩具,实际上它的发动机已经开始整机试验

近日航天科工公众号报道31所先进事迹,提到国产某型组合发动机开始进行整机原型验证试验,标志着国产新一代发动机研制已经进入整机发展阶段。

笔者注意到这个发动机是组合发动机,表明它能够适应宽广飞行包线,未来飞行器飞行包线比现在更大已经是趋势,这样对于发动机提出了更高要求,单一发动机甚至单一不同工况发动机都难以适应这样的要求,所以需要不同类型发动机组合在一起,支持飞行器性能升级,所以各国和地区也认为组合发动机是未来趋势。

追求更快的速度是趋势,单一发动机已经不能适应新时期要求

从报道之中出现“进气道”“涡轮”等字眼可以推测这个发动机应该是一个涡轮基发动机,涡轮发动机最大优点就是可以让飞行器能够让飞机那样在常规机起降,不需要象火箭那样要修建专用发射场,经济性更好,另外涡轮发动机经过近一个世纪发展,技术也非常成熟,难度、成本相对较低。后面还有一句“这种发动机在未来商业航天领域地位重要”,表明这种发动机可能会用于商业航天发射,一般认为涡轮发动机只能工作在3马赫以下速度,显然不能担负这样的任务,吸气式发动机能够用于航天发射的只有超燃冲压发动机,超燃冲压发动机在使用氢氧燃料的情况下,最大速度可以超过10马赫,由于它不需要携带氧化剂,因此超燃冲压发动机效费比比普通运载火箭要高的多,当年美国空天飞机就曾经以超燃冲压发动机为动力,澳大利亚也在研究基于超燃冲压发动机为基础的运载工具。

国产高超声速飞行器采用涡轮增强火箭冲压发动机以提高飞行速度

从这里我们可以得知31所此次试验应该是国产涡轮冲压组合发动机,这也是各国和地区发展热点,从相关资料来看,传统涡轮冲压发动机组合发动机在速度超过5马赫以后性能就会迅速变差,飞行包线扩展幅度较小,只能做为一种过渡性动力系统,国内选择是涡轮增强火箭冲压发动机,它实现了涡轮、火箭、超燃冲压发动机融合一体,燃烧室并列、进/排气系统共用,从而实现最佳热力循环和工作过程,这个方案最大优点就是能够利用火箭技术让发动机具备灵活的推力调节能力,涡轮和冲压发动机交换更加平稳,发动机各种状态转换更加灵活和方便,特别是让发动机最高速度能够突破5马赫,从而为飞行器成入高超声打下了坚实的基础。

因此从这个报道可以确定国产涡轮增强火箭冲压发动机已经进入整机原理试验来看,至少是一个比例原理样机试验,表明这种发动机已经走过前期技术攻关、部件研制,总体设计、结构设计等阶段,进入整机原理试验阶段,如果测试顺利,则有可能进入全尺寸工程发展阶段,为国产高超声速巡航飞行器研制提供动力保障。

腾云飞行器可以直接在常规机场起降

它采用了两级入轨,以降低技术难度

国产高超声速巡航飞行器研制成功之后,可以说意义非凡,首先它能够象飞机那样从普通机场起飞,不需要专用发射场地,飞机抵达高空之后,开启超燃冲压发动机以5马赫以上高速飞行,飞行速度得到极大提高,飞行器能够在1-2个小时之内飞遍全球,或者打击全球范围之内目标,现在飞机需要时间接近20个小时,可以说是一个历史性飞跃,由于飞行器具备极高速度和高度,增加火箭发动机之后,还可以实现单级(单机)入轨,最大限度实现重复使用,现在运载火箭只能一次性使用,效费比要低的多,也可以实现双级入轨,利用飞行器高空高速赋予航天器极大初始动能,这样就可以减少助推火箭体积和尺寸,降低成本和费用,可以说是未来商业航天物质基础之一。(作者署名:小飞猪观察)

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