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重新定义航空航天旅行极限 意媒:中国完成全球首台斜爆震发动机测试

【欧洲时报戴胜编译】常规航空飞行正越来越接近太空旅行。中国科学院的研究人员成功测试了全球首台斜爆震发动机,这种动力装置将重新定义航空和航天旅行的极限。

意大利《晚邮报》报道,这一科研项目是中国一项雄心勃勃计划的一部分,该计划旨在2030年前建造一架能够在一小时内抵达全球任何地方的飞机:以16马赫(16倍音速)的速度,它可在短短30分钟内从上海飞越太平洋到达加利福尼亚。

迄今为止,超音速燃烧冲压发动机需要庞大的燃烧室,且在高马赫数之下存在熄火的风险。斜爆轰发动机则将斜爆轰波作为动力。研究人员进行了一系列实验,使用常见的商用燃料RP-3燃油,成功实现了持续高速的斜爆轰波。冲击波剧烈地压缩并点燃空气和燃料混合物的燃料,从而产生了一个不断强化的爆震。与超音速燃烧冲压发动机设计相比,这种新发动机的燃烧室缩短了85%,可以显著减轻飞机的重量并延长飞行距离。

在仍待解决的问题中,还有一个关键点:以往超音速发动机多使用氢气或乙烯作为燃料,这类燃料点火迅速,但储存条件极其苛刻;RP-3航空燃料虽能量密度高,但在飞行中途启动极为困难。

为实现这一突破,研究人员在位于北京的一座世界独一无二的特殊风洞设施内完成了各种测试。该风洞能够模拟40公里以上高空的高马赫数飞行条件。当然,这一测试是“按比例”缩小进行的,毕竟所需功率巨大。风洞仅支持50毫秒的持续运行——这相当于以9马赫速度飞行约150米。不过,这已足以让研究人员充分了解发动机点火和自持冲击波推进的机制。

如果说到目前为止,人们更多关注的是这项技术可能带来的积极方面,例如一小时就能从地球的一端到达另一端。

那么也应考虑到,若被应用于军事,斜爆震发动机可以用于新一代高超音速导弹、无人机甚至轰炸机等。这些武器将具有超长射程和低运营成本,为拥有该技术的一方在未来战争中带来巨大的战略优势。

(编辑:李非)

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