六代机的发动机来了?中国突破颠覆性发动机技术,16马赫斜爆震

一直以来中国在飞行器发动机方面攻坚克难,努力打造属于自己的国产先进发动机

这不,就在此前央视的公开采访中,中国JF-22风洞设计师姜宗林指出,中国在驻 定斜爆震发动机方面取得一定突破,而这也是一种颠覆性的技术。

【报道截图】

据介绍,该发动机可以让飞机的速度达到9马赫以上,未来经过改良并且投入使用后,飞机最大速度可以达到16马赫。

如果不出意外,这或许就是给第六代战机所准备的发动机。

什么是驻定斜爆震发动机?

顾名思义,该发动机的运行原理就是依靠内部的斜爆震获取动力

与传统的火焰燃烧不同,斜爆震是由于燃料混合物在斜激波进气道燃烧室中超声速传播而引起的。

当燃料混合物被点燃时,初始的火焰核心会迅速扩散形成一个由高温、高压和高速气体组成的冲击波

这个冲击波以超声速传播,并且会在其路径上引起更多的燃烧,形成一个连续的爆震波前,这种快速的自燃反应导致了剧烈的能量释放和压力增加。

斜爆震具有几个显著的特征,首先,它的传播速度非常快,通常在超声速范围内,比传统的火焰燃烧速度高出几倍甚至数十倍。

其次,斜爆震产生的冲击波和压力脉动非常强烈,可以造成爆震波后的冲击和振动。

这些特征使得斜爆震在某些情况下具有高能量输出和破坏性

如果能够高效将斜爆震的能量利用起来,那么让现有的飞行器达到16马赫的速度是完全没有问题的。

目前该技术难点在于由于其剧烈的能量释放和高压力脉动,它可能会对燃烧室和发动机部件产生严重的损坏和磨损。

此外,斜爆震对控制和稳定燃烧过程提出了挑战,需要精确的点火时间、混合物浓度和几何设计等。

想要在斜爆震和能量中找到一个平衡点十分困难,可以说,目前欧洲那边连基本的门槛都没摸到,而中国的进展可谓是相当之迅速。

中国速度

中国在攻克驻定斜爆震发动机方面,率先利用了风洞试验技术,开展飞行器的模拟气动试验,并将收集到的数据进行整合,用于确定驻定斜爆震发动机的稳定临界点。

姜宗林及其团队专注于此项研究多年,早在2018年的时候就进行了技术验证。

2020年,姜宗林的团队利用JF12风洞进行了一项关于驻定斜爆震发动机的试验,他们将该发动机马赫数值成功加注到了9。

也就是说中国在未来造出速度高达9马赫的驻定斜爆震发动机已经具备技术上的可行性,只需要等待未来的技术成熟,这台发动机将会横空出世。

而对于全世界来说,蒋宗林的这场试验都是极为先进的,并且仅此一家。

那么,西方国家想要追赶中国又有多困难呢?简单来说,欧洲已经落后中国至少15年

他们在赶超中国之前,至少要建立一个和JF-12风洞相似装置,然后经过不断的收据收集,建立起一套完备的理论数值,再模拟制造驻定斜爆震发动机。

也许当我们都开上自己的第六代发动机,欧洲国家还在进行技术上的验证。

根据姜宗林介绍,咱们的9马赫驻定斜爆震发动机已经接近实用阶段,相信16马赫的发动机也并不遥远。

9马赫相当于9倍音速,时速超过9000公里,这是什么概念呢?

要知道目前世界上现役最快的战斗机米格31,其最高飞行速度才2.83马赫每小时,它采用的是D30-F6涡轮扇叶发动机,基本上达到了传统发动机的实 用极限值。

如果想要突破至4马赫,那么就得用上其他类型的发动机。

【米格-31战斗机】

而驻定斜爆震发动机给飞行器带来的最大速度是米格31的3倍还多,两者如果进行空战,米格31甚至连吃前者的尾气的资格都没有。

或将装备于第六代战机

不过,如此高超音速的飞行,势必会给驾驶员造成身体上的负担。

毕竟速度超过1马赫就有音爆了,要是达到9马赫很难想象会发生什么。

所以,驻定斜爆震发动机应用前景并非目前的机型,而是更新颖的第六代战机,未来技术可能会解决这种高超音速带给飞行员的负担。

美国曾将第六代战机的速度性能标准定义为高超音速,洛克希德-马丁公司声称,他们已经在开发第六代战斗机,其速度高于5马赫。

由此可见,想要跻身第六代战机的行列,拥有一款足够强大的发动机必不可少。

而驻定斜爆震发动机在这方面大有可为,它的上限可是能够达到16马赫的存在,如果将其运用在中国第六代战机当中,单是性能方面就是欧美所不能企及的。

另外,基于第六代战机对速度的追求,在战机的外观方面区别于第五代。

【六代机想象图1】

六代可能并没有垂尾,整体形状和美国的B2轰炸机有些相似。如果驻定斜爆震发动机装配在这样的战斗机当中,无疑会很大程度上发挥出它本身的性能效果。

可以说,驻定斜爆震发动机的存在,或许就是为第六代战机量身定做的款型。

除此之外,驻定斜爆震发动机还可以运用了空天战机当中,尤其是未来无人机领域,应用前景同样广泛。

目前,美国的第六代战机研究进展并不明确,但估计还是处于初步阶段,而欧洲那边虽然说要2026年首飞,可考虑到国际经济、政治等问题,延期的可能性很大。

【六代机想象图2】

所以,我们有理由相信,中国的第六代战机可能会率先横空出世,引领世界战机发展潮流。

参考资料:

张群,范玮,徐华胜《中国脉冲爆震发动机技术研究现状及分析》

中国军网《高超声速飞行器的新“心脏”》

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页面更新:2024-03-13

标签:马赫   中国   发动机   风洞   米格   飞行器   战斗机   战机   音速   速度   颠覆性   技术

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