摘要:近期,一段视频在网上火了,一个不明的飞行器在空中快速飞行,网友用手机拍了下来并发到网上。这个飞行器的样子看不清,但是尾焰很清楚,一段一段的和省略号一样。
近期,一段视频在网上火了,一个不明的飞行器在空中快速飞行,网友用手机拍了下来并发到网上。这个飞行器的样子看不清,但是尾焰很清楚,一段一段的和省略号一样。
于是有很多网友就猜测,这是兔子在进行旋转爆震发动机实验。其实,旋转爆震发动机我们老早就实验了,但是这里要给大家泼一盆冷水,近期网上的那段视频,可能并不是旋转爆震发动机喷出来的尾焰,反而更有可能是双脉冲固体火箭发动机喷出来的。这种发动机也很牛,美国至今都没有研发出来,而它在已经霹雳15空对空导弹上使用了。
关于旋转爆震发动机,2023年的时候推重比公司就在西北某飞行实验基地上使用过,装在无人机模型上,飞行实验圆满成功。
另外,去年12月份,中国航天科技集团成功完成氢氧旋转爆震火箭发动机长时间热试验,实验证明它是可靠的。清华大学在2024年12月25日,也官宣了他们航天航空学院研制的“清航叁号”新技术发动机飞行实验,应该也是旋转爆震发动机。
这些都是明面公开的,也有很多项目和军方联系比较深,可能并没有公开。但是可以肯定的是,中国的旋转爆震发动机走在了世界前列。而且,这次我们将牢牢地把握住这个领域,是我国反超美俄航发的一个关键技术。
到底什么是旋转爆震发动机?
很多人以为这个名词很高大上,一定是最前沿的技术,实际上它的概念提出很早,80多年前,苏联科学家泽尔多维奇首次提出了这个构想,利用爆炸来驱动飞行器。
为什么要用爆炸?因为它可以最大化的利用燃料的能量。现代飞机的动力来自燃料的爆燃,不论是螺旋桨发动机还是喷气式发动机都是一样的。以美俄目前拿手的涡扇发动机为例,它的工作过程大致是这样的。
空气进入发动机,经风扇预压缩后分两部分,一部分经高压压气机压缩,与燃料混合在燃烧室爆燃,产生高温高压气体驱动涡轮旋转;另一部分直接进入外涵道不燃烧。两部分空气均从尾喷管排出,共同产生推力,效率一般在35%左右,这已经是很高的了。
损耗的效率都由热能散发出去,还有很大一部分是被机械旋转磨损掉了,还有燃烧不充分产生废气,这些导致涡扇发动机的油耗很高,关键是太重了,推力极限上不去。
另外有一个非常致命的问题,涡扇的桨叶转速太快,桨尖会因为超音速产生激波。声音大,能量损耗就高。当然了,通过合理的桨叶设计和控制能利用激波增压,即便这样还是有能量损耗。
相比而言,爆震发动机就没有任何活动的部件。爆炸时,燃料的内能可以大量的转化为爆炸后气体的动能,只要很小的直径发动机就能产生强大的推力,速度还非常快。但是爆炸不是连续的,为了让爆炸连续,使用多根管子围成一个圈,在这种发动机中,爆轰波可以在燃烧室内连续旋转传播。
通过精确控制燃料的喷射和点火时机,可以在燃烧室内形成一个稳定的爆轰波阵面。该阵面在燃烧室内以极高的速度连续旋转,从而实现爆轰波的连续传播。
原理大致是这样,但是爆炸是需要氧化物的,旋转爆震发动机的氧化气体从哪来?
两个方面,一个是大气层中自带的氧气,另一个是飞行器自带氧化剂。当下后者一般用的是氧气和氢气,这两者爆炸产生的能量最大。还有使用飞行器高速飞行压缩空气中的氧气,然后航空煤油混合产生爆炸。
装上爆轰发动机以后,战斗机能在短时间内提速,而且最高速度能达到高超音速级别,超越现有的任何一款飞机。此外,它的寿命也比涡扇发动机要长,结构简单,可以使用更重的耐高温材料,基本没有任何磨损的部件,体积小巧,维护起来也比较简单。
之前网上有很多人估计,六代机上会用到这个黑科技,现在中国的六代机已经出来了,好多人觉得它应该没有使用旋转爆轰发动机。但是不能这么早下定义,成飞的六代机有3台发动机,背部上的那个是什么发动机现在没人知道。可以肯定的是,成飞的六代机上有两种不同型号的发动机,而且六代机的飞行速度肯定要比五代机快,航程也更远,用爆轰发动机也不是不可能,看来只能期待后期解密了。
来源:科普足迹