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中国脑洞大开,突破爆震发动机禁锢,补全六代机最后的一块拼图



温馨提示:本文基于真实背景改编,请理性阅读,与君分享旨在弘扬正义,前事不忘后事之师,前1/2免费阅读。 上世纪50年代,涡扇发动机问世后,凭借卓越的性能迅速占领了民用和军用的市场。 由于航空发动机制造门槛高,发动机制造商很快集中到今天的“三巨头”手中——英国的罗尔斯·罗伊斯,美国的通用和普惠公司。 发动机作为飞机的核心部件,自然也是利润最高的一部分,这让后面进入航空业的公司非常尴尬和不服气,为了打破“三巨头”的局面,以霍尼韦尔为代表的企业开始资助各大高校研究新一代航空发动机,要求更快、更节能。 在这种情况下,1957年美国的J.A.尼科尔斯第一个提出了爆震发动机的概念,并制作了样机,实现了理论到实际。 紧盯美国的苏联不甘示弱,在第三年也推出了同样概念的样机,一下让爆震发动机提升了新高度,从市场竞争变成了国与国的竞争,双方在后续中你追我赶,但在经过10年的竞争后,美苏两国不约而同地停止了爆震发动机项目。 因为这玩意太难了。爆燃是以亚音速传播的燃烧波,属于化学爆炸释放热量的一种形式,在极短时间内形成巨大火球、蘑菇云等现象和极高的温度。 因为这些特性,制造爆震发动机有三大难点: 第一,同时制造爆震波。如何让燃料在燃烧室内同时爆燃,而不是被点燃或依次爆燃。这涉及到燃料和点火方式的选择、升级; 第二,爆震波的传播控制。爆燃是微型爆炸,产生速度极快的冲击波,达到每秒几千米,如何让这些冲击波往一个方向持续用力,而不是相互抵消,且还是可控的,否则的话飞机就成了无头乱窜的苍蝇; 第三,材料技术。爆燃不仅是在高温高压环境下发生,而且冲击波以亚音速进行传播,燃烧室需要承受的冲击力是普通燃烧室的数百倍,这可不是一般材料能够做到的。 正是这三方面的制造和实现难度困住了美苏两大巨头。美国和苏联在爆震发动机的研究上早早把理论做到了极致,却苦于无法制造和实现。 好比现在的光刻机,其制造原理和理论我们都清楚,但苦于没有极紫外光(EUV)发生器,我们只能“干瞪眼”。 当年航空发动机还被称为“工业王冠”上的明珠时,中国的涡扇-10“太行”发动机和涡扇-15“峨眉”发动机在很长一段时间就是处在能设计,但无法制造的尴尬境地。 2009年开始,中国为了在发动机领域实现对欧美的弯道超车,开始发力,加入爆震发动机赛道。 美苏当时对此的态度是“你请便”,甚至嘲讽我们“步子迈太大会扯得蛋痛。” 因为事实上,爆震发动机的真正用途是空天飞机。涡扇发动机的飞行是利用发动机最前方的风扇吸入大量空气,燃烧加热后高速喷射到外部做功,从而获得推力,将飞行器向前高速推进。 空天飞机要求在大气层外飞行,那里没有空气,是涡扇发动机的禁区。爆震发动机正是一种完全基于反作用力工作模式的发动机,只要氧化剂而无需空气,就是为空天飞行而生的。

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