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國産爆震發動機成功點火,起步9倍音速

作者:乘風破浪的遠山CHM

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近期,世界上關于六代戰機的消息層出不窮。另一方面,中美兩國均暗示已開始自行研制六代機。另一方面,日本、英國和意大利正計劃結合各自的優勢,為這三個國家打造第六代飛機。

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【發燒友對國産第六代電腦的想象】

可以說,除了各國還沒有明确的六代機定義标準外,外界也很難判斷這些研制項目是否可以稱為六代機。至少從發展前景來看,六代機已經從一個虛幻的概念變成了一個可能在不久的将來成為現實的工程項目。

同樣在這種情況下,重慶大學工業技術研究院在西北試飛場組織的旋爆發動機裝機試驗,也不可避免地引發了相關學術界的熱議。

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【FB-1旋爆發動機實作無人機首飛】

因為這款最初命名為FB-1的旋爆發動機雖然體積不大,但可以輕松放置在測試無人機上。但不可否認,這是國内首次内燃機裝機試驗。它表明大陸旋爆發動機項目正在從純粹的理論驗證機向一定實際條件下的技術樣機演變。

這對于正在開發的發動機的全新設計來說是一個裡程碑,如果該發動機通過下一個測試工作的話。這将大大加速大陸在旋爆發動機領域的研發,為未來軍用級爆燃發動機奠定技術基礎。

鑒于央視曾報道JF-22高超音速風洞幕後,無意中曝光了一段國産斜爆發動機在9馬赫風速條件下試驗的視訊。國産脈沖爆燃發動機的技術檢驗機也在2019年被曝地面點火。

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【國産斜爆發動機試驗箱】

不難看出,大陸在内燃機的研究上采取了罕見的三管齊下的科研模式。此次測試的FB-1轉子發動機極有可能成為中美六代機研制“競賽布局”勝負的關鍵因素。

這是因為斜爆發動機的理論速度性能非常高,可以達到9-16馬赫的水準。但它對啟動速度的要求并不低,更不用說慢速或零速啟動功能了。即使普通超燃沖壓發動機的2馬赫發射速度也無法滿足斜爆發動機的點火需求。

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[内燃機的結構圖]

相比之下,脈沖爆炸發動機,顧名思義,是使燃料爆炸産生的沖擊波以脈沖的形式向外噴射。雖然這種設計可以降低對電機啟動速度的需求,但可以實作低速或0速啟動。然而,要保證發動機燃燒室能夠持續穩定地産生高頻脈沖波,發動機燃油系統的工作頻率必須能夠跟上脈沖波頻率。這是目前人類難以解決的一個極其困難的技術難題,以至于脈沖爆炸發動機即使在實驗室條件下也很難保持可靠運作。

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[脈沖爆炸發動機示意圖]

是以,包括中國、美國、法國在内的許多科研院所和大學都重點開發旋轉爆震發動機,這種發動機結構比脈沖爆震更簡單,并且可以零速啟動。 FB-1裝機試驗表明大陸在該技術領域取得了突破。

一旦這條技術路線确立,中國就可以在六代機正式完成研制之前完成配套旋爆發動機的研制,以避免重蹈過去“飛機等發動機”的覆轍。

值得一提的是,旋爆發動機可用于國産六代戰機。它還可以應用于無人機和巡航飛彈等裝置。

因為旋爆式發動機的核心是讓燃料在燃燒室内以高頻率“爆炸”,然後利用爆炸産生的推力向前推進。而不是像傳統噴氣發動機那樣壓縮并燃燒空氣,然後将其排出。這就導緻,與噴氣發動機相比,旋爆發動機沒有進氣風扇、壓縮機等運動部件,當然也無需考慮這些結構帶來的相應空間和重量。

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[旋轉爆炸發動機示意圖]

同時,保持了發動機因旋轉爆炸而産生的快速性能。減輕結構重量使該發動機能夠實作驚人的推重比。即使不考慮飛彈彈體或無人機本身的因素,采用旋爆發動機代替原來的噴氣發動機,飛彈和無人機的飛行性能也大大提高。

雖然我們已經成功測試了FB-1旋轉雷管。但我們也必須明白,FB-1 的尺寸仍然很小,隻能在無人機中發揮作用。畢竟,研發旋爆發動機的難點之一就是大規模建造。如果我們想看到真正可以用在戰鬥機上的大型旋爆發動機,我們還得再等五十、七十年。

當然,這句話的反向版本是:隻要該型發動機的研制順利完成,不久的将來解放軍的無人機可能會率先使用該型發動機。

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【武劍8偵察機戰場生存能力極高】

鑒于美國海軍艦艇的防空系統難以應對飛行高度為3萬米、速度為3馬赫的無極8無人機。配備旋轉爆炸發動機,将最大空速提高到 5-7 馬赫。是以當解放軍不得不派出偵察機對美國航母進行海上搜尋跟蹤時,即使美軍在雷達上看到了這個“不速之客”,也缺乏反制措施,隻能坐視不理。 “烏鎮-XX”在上空自由飛行時自毀。

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