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MightyDragon 發表於 2020-12-7 10:57 AM

中國高超音速發動機「突破美國研究遇到的瓶頸」

本帖最後由 MightyDragon 於 2020-12-7 11:05 AM 編輯

來源:BBC News

中國研發出十幾倍音速的高超音速噴氣發動機,研發人員說其意義不亞於人類首次駕飛機升空。報道說研究受到美國論文的啟發。

中國的研究人員說他們製造出飛行速度高達16馬赫的飛機發動機。這種被稱為「站立式斜爆轟衝壓發動機」(sodramjet)的發動機能給商業飛行帶來革命性變化。如果屬實,安裝這種高超音速發動機的飛機能夠在起飛後兩小時內到達世界任何地方。

中國科學院力學研究所姜宗林率領的研究人員11月底在《中國航空學報》發表文章介紹了他們研發的「站立式斜爆轟衝壓發動機」。這種革命性的發動機利用了高超聲速燃燒過程中的「爆轟效應」實現高超音速推進,能夠達到音速的16倍,每秒能夠飛行5.44公里。

研究人員期望憑借這種發動機,實現「重覆使用而且能超越大氣層飛行的飛機從機場跑道水平起飛,然後加速進入地球軌道,再返回大氣層,最後在機場降落。」

發動機「爆轟原理」
在同樣的高超音速飛行狀態下,一般衝壓發動機的強度、燃料效率和穩定性都達不到「站立式斜爆轟衝壓發動機」的水平。

中科院力學所的姜宗林和他的團隊認為超燃衝壓發動機存在設計缺陷。他們發現超燃衝壓發動機達到7馬赫或更高速的時候就幾乎不能產生更多推力,而且燃料消耗過高,超出商業運營能忍受的成本限度。

《南華早報》報道說,姜宗林團隊決定另闢蹊徑,開始在美國宇航局1980年發表的一個理論的基礎上進行研究。

按照論文描述,他們研發的「站立式斜爆轟衝壓發動機」設計簡單,沒有可移動部件,由進氣口,氫燃料噴射器和燃燒室等3部分組成。新設計避免了超燃衝壓發動機超高速飛行時產生的爆波導致發動機燃燒熄滅的問題,而是讓爆波進入燃燒室點爆燃料,保持燃燒不間斷。

報道說,中國科學院的研究團隊在北京完成了風洞試驗。新型發動機在風洞中模擬9倍音速的飛行速度,使發動機的推力,燃油效率和穩定性都得到了驗證。

美國《大眾力學》雜誌網站刊登的介紹文章說,「站立式斜爆轟衝壓發動機」是衝壓噴氣發動機的一種,這種新型發動機的理論概念形成已經有十多年的歷史。

文章作者卡羅琳•德爾波特(Caroline Delbert)把衝壓發動機和現在普遍使用的渦輪噴氣發動機比作表兄弟的關係。當今的許多商業飛機都使用渦輪風扇噴氣發動機,小型噴氣飛機使用渦輪螺旋槳發動機,這兩種發動機都是渦輪噴氣發動機的不同類型。

目前噴氣發動機、渦扇和渦槳發動機普遍用於大氣層中亞音速的各種商業飛行。而衝壓發動機經過發展演變成為超燃衝壓發動機,能夠達到15倍音速的高速。但高速產生的音爆和燃燒對發動機強度形成考驗,超燃衝壓發動機很難實現其設計潛力。

中國的研究人員認為這種「站立式斜爆轟衝壓發動機」首次為高超音速飛行帶來真正的希望,更進一步向實現全球旅行和太空旅行邁進。

《南華早報》的報道說,姜宗林團隊認為他們的「站立式斜爆轟衝壓發動機」具有里程碑意義,堪比1903年萊特兄弟首次駕飛機飛行和1969年協和式超音速客機首次載人飛行。

商業應用仍然遙遠?
《南華早報》報道引述一位在上海的高超音速氣動研究人員的評論說,中國新型的「站立式斜爆轟衝壓發動機」測試可能很早就已經完成。因為超高音速具有潛在軍事用途,所以該項目處於高度保密當中。《中國航空學報》的相關文章經過「仔細審查」以防發生洩密。

但也有專家認為載人高超音速飛行即使能夠成為現實,也不會很快實現。許多英文報道都引用了以色列導彈防衛機構的負責人,高超音速導彈專家魯賓博士(Uzi Rubin)的評論。他認為中國的新型高超音速發動機設計仍然屬於「試驗性」,其優勢尚待確定。他認為即使這種設計很有前途,也要經過一代人的努力才能進入商業應用。

美國已經研發出高超音速性能優於普通噴氣發動機的高超音速無人機。美國在超燃衝壓發動機研發領域一直處於世界領先地位,但報道說美國的有關研發也遇到了推力不足,燃燒不穩定等技術瓶頸。

從2010-2013年美國多次試驗波音公司製造的「X-51乘波者」(X-51 WaveRider)高超音速無人機。按照美國《航空周刊與空間技術》雜誌報道,「X-51乘波者」在2013年的試驗中以5.1馬赫的速度飛行直至燃油耗盡,持續飛行時間達210秒。

個人評論:
新型的「站立式斜爆轟衝壓發動機」(sodramjet),相比當前多國努力試驗的「超燃沖壓發動機」(scramjet)更優越,後者難以突破7馬赫的界限外油耗亦太高幾乎沒有商業用的價值,而前者借助激波效應後令飛行速度越高時氫燃料燃燒的效率亦越高,是目前最理想的高超音速發動機!進一步的實驗相信要等待更高馬赫風洞的建成後才可以進行。
我相信搭載這種新型發動機的環球高超音速巡航導彈將令當前的彈道導彈防禦系統變成垃圾,未來世界秩序亦將被改寫{:32:}
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freyjaminerva 發表於 2020-12-8 06:38 PM

不需要了啊,以後由太空直接發射飛彈時代將來臨了.............太空軍事化時代早晚的事情.................連歐盟都警覺到再做準備了

rex73723 發表於 2020-12-9 01:44 AM

引擎技術一直都是大陸難以攻克的關卡,無論殲20還是運20,都有引擎方面的難關

怪傢俬 發表於 2020-12-11 11:41 AM

我覺得,你比錯項目了.....
美國的義勇兵也有23馬赫.......

拿飛彈防禦系統來比較,其實是不對的。
因為飛彈防禦系統講究的本來就是末端擊毀,
追求的是運算能力和開機速度,在彈頭載體在大氣層末時,做出計算所欲行目標地,
然後末端發射攔截。

簡單的說,飛彈防禦系統的首要如方陣快砲一樣,敵近防禦,而不是追擊。
追擊防禦、攔截是次要的設計。

應該要比較的是,該發動機的技術突破、價格....等。

拿假設這款發動機的速度和飛彈防禦系統來比較,其實不太對。
依目前的各國的飛彈防禦系統、洲際飛彈來說,不管是東風還是義勇兵,
其實互相都防不太住。
比的是計算機能力還有編程設計。...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

bysken 發表於 2020-12-14 08:19 AM

如果防守不住的話,相信美國一定會再研究抵抗方法
或者是往另一個戰略方式去考慮布署武器<br><br><br><br><br><div></div>

飛行人3 發表於 2020-12-15 03:41 AM

"報道說研究受到美國論文的啟發", 這與"竊取技術"略有不同? 這是中國的特長.

smartpan2007 發表於 2020-12-18 05:03 PM

本帖最後由 smartpan2007 於 2020-12-18 05:03 PM 編輯

中國科技研究確實在近年發展有明顯進展,尤其在這兩日嫦娥5號登月,讓中國的太空技術進入另一個里程碑,本文中提到的超音速引擎或發動機似乎有點過於自滿,確實有掌握到技術,但要超越美國這種字眼最好別提出來,可以說進步到非常進步的地位,但超越美國不太可能,就拿登月這件事來說,老美50年前就已經多次載人登月取回樣品3百多公斤,現今在中國經濟與科技進步下,採用了現今很多超越那時候的科技,也才取樣2公斤返回地球,以當時科技老美就已經辦到了,中國此次任務就要花上千億人民幣,如果以50年前美國所花經費換算,載人的工程登月,要花現在的1萬億人民幣,經過數十年,美國都是民間去發展太空載具,科技更是超越世界各國很多,現在的Xspace公司,是將火箭回收,所以中國還是要努力,這些都是不爭的事實,也別跟老美比,做好中國自己的科學研究,會有些突出的技術,還有一段長遠的路要走。...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

smile95 發表於 2020-12-19 01:28 PM

要燒夠多的人力 財力 財可能成功

CWZ 發表於 2020-12-20 09:31 PM

smartpan2007 發表於 2020-12-18 05:03 PM static/image/common/back.gif
中國科技研究確實在近年發展有明顯進展,尤其在這兩日嫦娥5號登月,讓中國的太空技術進入另一個里程碑,本 ...

http://www.youtube.com/watch?v=BBy7XUA9Sb0
若美國人有登月
太陽就從西方出來

hwashi1998 發表於 2020-12-21 12:44 PM

飛機發動機是中國攻克飛機領域最重要的一哩路, 我相信中國一定會追上甚至超越世界的步伐<br><br><br><br><br><div></div>

x12023 發表於 2020-12-23 10:29 PM

飛行人3 發表於 2020-12-15 03:41 AM static/image/common/back.gif
"報道說研究受到美國論文的啟發", 這與"竊取技術"略有不同? 這是中國的特長. ...

論文是公開性質只是一種理論
論文一直研究下去沒人可以和你保証最後行得通中間一堆問題需要去發掘解決
就像核融合技術現在是大陸領先
當時論文很多有兩方向美國選簡單發展(以當時科技水準)
大陸後來走較難的
後來美國碰壁走不太下去
拜2000年後科技進步大陸突飛猛進
現在大陸在拼2050商轉...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

smartpan2007 發表於 2020-12-25 06:38 PM

CWZ 發表於 2020-12-20 09:31 PM static/image/common/back.gif
若美國人有登月
太陽就從西方出來

目前最頂尖的中國航天學者,都有認證這個事實,影片的真假已經被證實了,為了製作節目有很多誤導之處,當時如果是假,連俄羅斯及中國後續留美的太空科學家都出面證實,因為後續科技的理論是從前人的技術而繼續研發,老美登陸月球如果是假,中國科學家說目前中國也無法登上太空,因為這些技術都是沿用前人的智慧與結晶,已經背書了,不可能俄羅斯也騙自己,日本太空研究也騙自己,這些那些謬論站不住腳,別讓自己技不如人又要酸葡萄,科技是很踏實的東西,也很艱難過程。...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

CWZ 發表於 2020-12-25 07:25 PM

smartpan2007 發表於 2020-12-25 06:38 PM static/image/common/back.gif
目前最頂尖的中國航天學者,都有認證這個事實,影片的真假已經被證實了,為了製作節目有很多誤導之處,當 ...

http://www.youtube.com/watch?v=8FBl-2UTaxo

http://www.youtube.com/watch?v=FCfNlqgvE-w
中國嫦娥五號任務取回月球土壤
http://www.youtube.com/watch?v=b8a1Ka5Q7Q8
若美國人有登月
兔子就長角...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

ddgo 發表於 2020-12-28 12:37 PM

飛行人3 發表於 2020-12-15 03:41 AM static/image/common/back.gif
"報道說研究受到美國論文的啟發", 這與"竊取技術"略有不同? 這是中國的特長. ...

你認為美國竊取的有比較少嗎
你覺得美國噴射引擎和彈道飛彈的技術是怎麼來的?

大陸用的還是美國"公開發表"的論文
所謂的竊取在哪裏...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

smartpan2007 發表於 2020-12-30 12:06 PM

本帖最後由 smartpan2007 於 2020-12-30 12:25 PM 編輯

CWZ 發表於 2020-12-25 07:25 PM static/image/common/back.gif
中國嫦娥五號任務取回月球土壤

若美國人有登月

科學與技術是隨時間與技術累計的經驗,不是用說的或比喻就能達成,現在中國所呈現的是用最新的技術才達成,但老美與俄國太空科技早在50年前就辦到了,你要認為老美登月是假的也可以,但太空科技與技術是硬底子功夫,中國敢說全部都是自己弄出來的,那現在世界最會說逆向工程的中國,就不必逆向工程自己創個新的,別用別人用過的技術,這都是不爭的事實,讀者應該多看看中國大陸的《科技袁人》由袁嵐峰博士拍的影片或視頻,非常有知識性,討論嫦娥5號的任務,在場都是當今中國最頂尖的太空學者與專家,已經駁斥了那些說登月是假的傳聞,他們在嫦娥5號任務中,也了解幾十年前當初老美登月的技術難度,與正反面的優劣點,讓中國太空技術更上一層樓,這才是正面的意義。如果中國沒派人到國外歐美或俄國留學研究學習,現在的成果全部都是自己閉門造車完成的,我就給個讚,雖然我認為中國大陸的太空技術已經有長足的進展,也樂觀其成,但還是要自立自強好好把科技與技術往前邁進,更別自我感覺良好,這才是康莊大道。

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