江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > >

瀚海狼山|被率先突破，5马赫喷气飞行这个世界级难题

瀚海狼山|被率先突破，5马赫喷气飞行这个世界级难题
文章图片
创新Z先奖2020年的第二次评奖 ， 评选的研究团队奖有3个非常显眼：1是“水下发射大型固体运载火箭研制团队”；2是“空间高速交会飞行器系统研发团队”；3是“高超声速强预冷空天动力研究团队” 。 这3大团队的成绩 ， 瀚海狼山（匈奴狼山）认为都应该和当前和未来占领世界军事科技的最高峰为研发目的 。 明白了这一点 ， 就不难大致猜测出是什么项目 。 第1个的水下发射大型固体运载火箭 。 很明显 ， 运载火箭能在陆地和水面上保证100%发射成功就不得了了 。 谁没事要跑到水下去发射固体火箭和卫星？真正需要水下发射的大型固体运载火箭只有一类 ， 这就是潜射洲际导弹 。 因此这个项目 ， 不是浪2就是浪3 。 考虑是大型固体 ， 而且又是刚刚获奖 。 那么大概率不是已经研发成功多年的浪2 ， 而具有全球战略意义的浪3的可能性极大 。
瀚海狼山|被率先突破，5马赫喷气飞行这个世界级难题
文章图片
第2大项 ， 空间高速交汇飞行器系统 。 有人认为是外太空的航天器对接项目 。 但是航天器对接并非交汇；而是同轨道接近 ， 速度和方向大致相同才能对接；而且航天器对接大部分是民用项目 。 空间高速交会飞行 ， 说白了就是空间高速碰撞 ， 因此这个项目更像是大气层外的高速反导 。 这个也具有全球战略意义而且是最新的 。 明白了以上2大项目 ， 剩下的第3个就让人一头雾水了 。 什么是高超声速强预制冷 ， 而且还是空天动力？其实这个就是未来空天飞机的氢能源单级入轨系统 。 研发空天飞机一直是人类最近100年来的最大梦想之一 ， 但是一直没有实现 。 目前人类要进入太空 ， 只能靠化学火箭 。 化学火箭需要自带燃料和所有氧化剂 。 而且入轨前要抛弃一大部分 ， 才能保证一小部分的有效载荷入轨 。 虽然抛弃的大部分现在已经有回收技术 。 不过综合成本仍然下不来 。
瀚海狼山|被率先突破，5马赫喷气飞行这个世界级难题
文章图片
而现在飞得最快最高的普通飞机 ， 也不过可以飞到3万米高度略微超过3马赫的速度 。 再高就不行了 ， 因为此时飞机的涡轮已经无法从空气中吸收足够的氧气 ， 此时就需要切换到火箭发动机 。 可是切换到火箭发动机以前 ， 飞机最好加速到5马赫以上 ， 这样再切换到火箭发动机入轨最省能量 ， 但是3到5马赫这个中间的2马赫 ， 最好是采用高速冲压发动机 。 这样的空天飞机 ， 就需要叠床架屋一般的携带至少3大类发动机系统 。 这就是普通的涡喷发动机、冲压发动机和火箭发动机 。 任何1种在其他2个阶段的飞行中都是无用的累赘 。 这样的空天飞机不但体重巨大而且根本飞不到太空 。 美苏等在冷战时期曾经考虑过空天飞机两段入轨 ， 其实就是用一种大飞机驮着一架小飞机 ， 这样的效率也很低 。 那么有没有一种新概念的发动机 ， 可以整合普通的涡喷、冲压和液体火箭发动机的所有优点 ， 但是外表看就是一台单纯的发动机呢？
有种发动机叫做“协同吸气式火箭发动机”英文的缩写是“Sabre” ， 意思恰恰是马刀或者佩刀 ， 因此就俗称佩刀发动机 。 这其实是一种以液态氢为燃料 。 在5马赫速度和3万米以下时 ， 用空气中的氧气作为氧化剂 ， 然后燃烧飞机自带的液态氢当动力 。 当超过这个速度和高度数值是 ， 则关闭飞机的进气道 ， 直接用携带的液氧和液氢加速到25马赫入轨 。 而整个飞行过程中 ， 发动机和喷嘴都是用同样的一套 。 外表看来整个飞机也没在入轨前抛弃任何部件 ， 是理想中的真正空天飞机 。
瀚海狼山|被率先突破，5马赫喷气飞行这个世界级难题
文章图片
【瀚海狼山|被率先突破，5马赫喷气飞行这个世界级难题】不过其难度就在于 ， 凡是烧液氢的火箭 ， 都叫低温高能技术 。 而当大气层内的飞行物速度达到5马赫时 ， 此时吸收进来的空气温度已经超过1000摄氏度 。 如何与仍然处于零下200多度的液氢结合燃烧就是个技术大问题 。 于是有人想到了用氦气换热 ， 只需要在0.01秒内 ， 机可以将通过进气道吸入的1000摄氏度的高温空气 ， 瞬间冷却到零下150度！这样再经过内部复杂的3次换热循环系统 ， 和液氢结合稳定的燃烧 。 所以叫做“高超声速强预冷空天动力” 。 这种发动机在2马赫时推重比高达14；在冲压阶段推重比也是最高的；因此是空天飞机在平飞入轨前的最佳动力 。 目前英美的联合实验只搞到了3.3马赫；而谁谁家的团队很可能已经完成了5马赫的理想指标试验 。 因此大有可能在全球率先制造出第一架真正的空天飞机 。 那可是天地之间任意遨游 ， 随心所欲定点投弹了 。


    推荐阅读


    上一篇：同城大小事|曾经竟是湘西州土匪，英雄不问出处！这位歼敌165人的志愿军英雄

    下一篇：大国军武|一直存在山寨它国武器想象，我国先进装备未能幸免，美国太嘴硬