中國大陸4日成功發射瞭可重復使用的自製試驗空天飛機 而這或許證明 陸版X-37B試驗機心髒強大 航速可超越6馬赫 - 趣味新聞網

發表日期 2020-09-24T10:35:14+08:00

    中國大陸4日成功發射瞭可重復使用的自製試驗空天飛機，而這或許證明，中方已研製齣強大的發動機。雖然官方報導並未透露細節，但一位解放軍消息人士先前說，或許可以看看美國X-37B。

    而X-37B無人試驗機有如小型的美國國傢航太總署（NASA）太空梭，藉由傳統火箭發射，可利用機翼和機身在大氣中滑翔。

    據大陸《兵工科技》雜誌23日報導，西安航太動力研究所官方微信公眾號21日發佈瞭一篇名為《十年艱難求索路一飛沖天震九霄——我所研製的某組閤動力發動機首飛成功》的新聞稿，其中透露瞭非常重大的資訊，那就中國自製新型組閤動力發動機首飛成功瞭！

    組閤動力發動機是空天飛機的「心髒」，而它和傳統發動機相比，最大的特點就是必須進行跨介質工作，在大氣層內和臨近太空不同環境狀況下，都要能正常工作，而傳統飛航發動機針對的，僅僅是大氣層內，主要是25公裏以內的工作環境。

    目前空天飛機運作的介質環境大緻可分為3個範圍，一是距離地麵約30公裏以內，這是目前絕大多數傳統飛機的飛行範圍，使用的主要是渦輪噴氣式發動機。二是超過30公裏，到50、60公裏的地方，由於地球引力作用變小，空氣就十分稀薄瞭，這時如果使用渦輪噴氣式發動機，就沒有足夠的空氣進入發動機燃燒室，發動機就得熄火。因此目前大多數戰機的實用升限都在25公裏以下，隻有SR-71「黑鳥」（Blackbird）能在30公裏高飛行，而它使用的發動機與一般飛機不同。

    空天飛機在空氣稀薄的太空要正常飛行，就必須使用另一種吸氣式發動機，也就是衝壓發動機。由於衝壓發動機運作的要求速度比渦扇發動機更高，就有更多空氣進入衝壓發動機燃燒，這樣一來就能解決稀薄空氣中的燃燒氧化劑問題。第三、當空天飛機飛行高度超過60公裏，達到100公裏，甚至於更高的位置時，空氣已經稀薄到連衝壓發動機都無法工作的地步，屬於與外太空環境類似的臨近空間瞭，這時就要靠航天器上廣泛使用的火箭發動機來推動。

    分析指齣，空天飛機要在不同的環境下飛行，就需要有適應不同環境的多種動力裝置，而這就是「空天組閤動力發動機」。目前空天組閤動力發動機主要分為「渦輪基」，還有「火箭基」組閤迴圈發動機兩大類。而西安空天動力研究所這次成功首飛的新型發動機，應該屬於火箭基組閤迴圈發動機中的一種。

    此外，分析認為，從組閤動力發動機總師張濛正以詩形容，「啓動順利流道暢，點火迅速室壓高」看來，很可能是超燃衝壓發動機或亞燃/超燃組閤發動機。而這種發動機的特點，就是超音速氣流直接進入流道，在燃燒室中與燃燒劑摻混，在高溫、高壓、高速下直接燃燒，産生巨大的能量。事實上，要在超音速，甚至高超音速來流中點燃燃燒室是非常睏難的，有技術專傢將這形容為「在十級台風下點燃一根火柴」。然而，從張濛正的詩句中可以看到，超燃或超燃/亞燃衝壓發動機，模態轉換自如，産生瞭極高的功率增益，試驗也獲得成功。

    另一方麵，從技術角度來看，與火箭基發動機並聯的，更可能是一種超燃/亞燃衝壓雙模態發動機。而它的機理，是超燃衝壓發動機在6馬赫以上，以正常的超燃狀態工作，而當馬赫數低於6時，則會利用變迴圈技術和調整機構，在進氣道內産生正激波，透過激波讓氣流減速，從不到6馬赫減到音速以下。這樣一來，4發動機就轉換成亞燃工作模式。而這種利用激波的方式，就有效擴展瞭超燃衝壓發動機的工作範圍，使它成為一種雙模衝壓發動機。

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