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從高超音速推進風洞的建成,到世界上首臺航空煤油超燃衝壓發動機的誕生,再到凌雲二號臨近空間平臺超燃發動機的研發,中國在超燃衝壓發動機領域已經是走在全球前列。而與傳統化學發動機大相徑庭的超燃衝壓發動機,是後數十年世界各國爭相研發的重點。它為高超音速飛行器發動機的選擇,第六代戰機發動機的研發方向提供了新思路,獨特運作方式和創新的無氧化劑助力讓其變得炙手可熱,也備受各國航空發動機研發的青睞!

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超燃衝壓發動機是2 1世紀各國航空發動機研究的重要領域

超燃衝壓發動機主要被各國期望用於新世紀高超音速飛行器,因此也被認為是21世紀發動機技術革新的重要節點。超燃衝壓發動機與傳統發動機有著很大的不同,主要是因為其不需要攜帶氧化劑,轉而直接在高速飛行中獲取氧氣,進而產生的推力卻更大,這就意味著發動機自身的重量將大幅度降低,同時飛行器的速度也將因此得到提升。其中液氫燃料超燃衝壓發動機一直是各國研發的一個重點,在試驗中飛行馬赫數可以突破到6至25左右,因此被作為未來搶佔高超音速飛行器領域的制高點。

高超聲速推進風洞的誕生為超燃衝壓發動機的研發奠基了基礎

從上世紀80年代美國就開始了以超燃衝壓發動機為動力的空天飛機計劃,但是由於資金緊縮和技術限制等音速,目前美國一直未將超燃衝壓發動機真正投入到實用。而中國超燃衝壓發動機和高超聲速飛行器的研發程序已在2015年就對外公開,而且已經將其真正實用化。提及超燃衝壓發動機的重要人物就當屬王振國院士,他為中國超燃衝壓發動機的研發創造了基礎條件。高超聲速風洞可以說是超燃衝壓發動機研發的重點基礎,而王振國科研團隊已經研發出了全球先進水平的“高超聲速推進風洞”,如此讓超燃衝壓發動機以及高速飛行模擬環境問題得到基礎上的解決。

全球首臺航空煤油再生冷卻發動機和“凌雲二號”的超燃衝壓發動機

而讓航空飛機成本降低的新型航空煤油再生冷卻,也是對研發超燃衝壓發動機的一大貢獻。其主要得益於王振國院士針對寬範圍發動機研發,提出的全新獨創的多凹腔方案。這將讓發動機的煤油使用量大幅度降低,從而提高飛行器超遠距離的續航能力。不僅如此,全球第一臺航空煤油再生冷卻超燃發動機就是在王老手中誕生,這讓中國真正實現了超燃發動機的實際運用。除此之外,代號為“凌雲二號”的高超音速臨近空間平臺的發動機就是採用的超燃衝壓發動機,而王振國院士就是負責主持研發此項專案。

中國產超燃衝壓發動機的突破將為第六代戰機發動機選擇提供可能的方向

目前來說,中國在高超音速飛行器技術上的實力已經不遜於任何國家。而高超聲速推進風洞將讓中國高超聲速飛行器的高速發展登上一個新臺階。據了解目前中國空氣動力某研究院也已經完成了氫氧燃燒的推進試驗,而此次試驗的成果也是非常令人滿意。此次試驗也將為超燃衝壓發動機的關鍵技術後續研發奠定良好基礎,同時中國超燃衝壓發動機的不斷髮展也必然能帶給第六代戰機發動機的應用提供了一個方向,未來第六代戰機的換代裝上中國產超燃衝壓發動機也是有極大可能。

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