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俄宣布划时代发动机测试成功 能令飞机以10倍音速飞行

时间:2016年08月30日 信息来源:环球网 点击: 【字体:

据俄塔社27日报道,俄罗斯在世界上最先成功完成新一代采用生态环保液体燃料的脉冲爆震航天发动机测试。近年来,美国和中国不断在航天领域取得突破,而曾经的航天强国俄罗斯却相对沉寂。脉冲爆震发动机被认为是21世纪最有潜力的空天动力项目,如今它的测试成功,令俄罗斯在航天领域的激烈竞争中扳回一城。

什么是脉冲爆震发动机?

俄联邦新闻网27日称,脉冲爆震发动机是一种新概念发动机,它的原理与常见的火箭发动机或航空喷气发动机都截然不同。这种革命性的发动机在燃烧室内直接利用爆震燃烧产生的爆震波来压缩气体,进而产生动力。与传统发动机相比,脉冲爆震发动机省去了压气机、涡轮机等部件,具有结构简单、推重比高、成本低廉等特点。据称,未来无论是火箭、导弹,还是空天飞机都可以使用脉冲爆震发动机,它也被认为是21世纪最有潜力的空天动力项目。

俄塔社称,俄罗斯前景研究基金会26日宣布了新概念发动机测试成功的消息,该试验由俄液体脉冲爆震发动机专业实验室、俄科学院新西伯利亚拉夫连季耶夫流体动力学研究所及莫斯科航空学院等科研巨头共同完成。据介绍,俄罗斯前景基金会的来头也不小,它成立于2012年,是目前俄唯一专门从事国防前沿技术研究的科研组织机构。

报道说,俄罗斯科学家们在7-8月对这种新型发动机成功进行了多次试验,测试使用的燃料为液氧和煤油。该项目领导人鲍雷斯·萨托夫斯基表示,试验中成功地产生了不同能量的爆震波,并平衡了振动和冲击负荷。实验研究已清楚地证实这种新型发动机技术上的可行性。现在俄方关于数据研究和模拟阶段的任务已经结束,工作重心转到点火试验阶段。

燃料利用效率提高一倍

俄罗斯媒体欢呼,这次试验成功是航天史上的“划时代事件”。许多国家在积极推进脉冲爆震航天发动机的研发,但都没有成功。据称,1940年苏联科学家亚科夫·泽利多维奇首次提出可以使用爆震燃烧能量的可能性理论,而德国人随后对间歇爆震的应用进行了早期研究。上世纪50-60年代是脉冲爆震发动机的启蒙期,苏联和美国等对这种发动机的研究工作一直延续到今天,但也没有真正能将其应用到航天器中。

中国航空专家王亚男28日告诉《环球时报》记者,脉冲爆震发动机自从提出设想以来,一直称得上是航天界的“梦幻动力”。传统的火箭发动机在原理上属于“定容燃烧”,虽然在技术上不断改进,但始终没有出现原理上的突破,很多方面的潜力已经挖掘殆尽。而脉冲爆震发动机属于理论燃烧效率最高的“定压燃烧”,从热力学角度来看是最划算的燃料消耗方式,燃料的利用效率比火箭发动机提高一倍。此外,脉冲爆震发动机没有容易损坏的旋转部件,因此结构更简单、维护更容易。

王亚男说,如果脉冲爆震发动机得以实用化,将给航空和航天领域带来革命性的变化。这种发动机不仅适用于航天领域,也能装载在飞机上。理论上讲,它可以让飞机的最大速度达到10倍音速。科学家一直梦想,未来搭载脉冲爆震发动机的空天飞机可以方便地往返于天地之间。脉冲爆震发动机的燃烧效率高,让它非常适合作为巡逻机、无人侦察机等长航时飞行器的动力;而五角大楼则看上它的高速性能,设想基于这种发动机研制出高超音速武器。

实用之路仍然漫长

不过脉冲爆震发动机的基本原理虽然清楚了,但真正要让它实现起来却是难上加难。王亚男说,由于爆震燃烧时会产生强烈的震动和巨大的噪音,这些问题不解决,脉冲爆震发动机就很难用于载人商业飞行或需要稳定运行的军用飞行器。另外,目前各国对这种革命性发动机的研究仍处于早期阶段,对于发动机燃烧室的形状、喷嘴的设计等还在摸索阶段。

尽管如此,俄前景研究基金会仍表示,这一技术突破表明俄罗斯毫无疑问是世界发动机研制和生产的领导者。俄“动力”机械科研生产联合体总工程师弗拉基米尔·奇瓦诺夫自豪地说:“这些测试的成功对于俄火箭发动机超前发展的意义非常重大。我们为这个结果奋斗了多年。我们对此表示满意,未来就需要这种类型的发动机。”俄科学观察家亚历山大·加尔金表示,这是俄罗斯火箭航天领域的一个重大成就,将进一步促进俄罗斯航天领域的发展,奠定俄未来在航天发动机领域的领先地位。


(作者:佚名)
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