最新的發(fā)動機原理研究有哪些突破?
最新的發(fā)動機原理研究有不少突破,爆震發(fā)動機是一大亮點。
它采用全新原理,通過“爆燃燃燒”產(chǎn)生推力,和傳統(tǒng)內(nèi)燃發(fā)動機工作方式差異大。在爆轟燃燒里,燃料不是普通燃燒而是爆炸,火焰前沿能以超音速或高超音速傳播。理論上,其燃燒效率比傳統(tǒng)發(fā)動機高出25%。
爆震發(fā)動機目前分脈沖爆震發(fā)動機和循環(huán)或旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機兩類。前者需點火器啟動燃燒產(chǎn)生動力沖擊波;后者用環(huán)形反應(yīng)堆,能自動維持連續(xù)旋轉(zhuǎn)爆炸,無需點火器。
中國已成功研制接近實用化的爆震發(fā)動機,還能進行空中試飛。2024年12月26日,中國氫氧旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動機成功完成長時熱試驗。這種發(fā)動機基于爆震燃燒原理,燃料和氧化劑先在燃燒室內(nèi)迅速混合,再通過起爆裝置引發(fā)爆震,爆震波高速在燃燒室內(nèi)旋轉(zhuǎn)傳播,瞬間釋放巨大能量產(chǎn)生強大推力。
和現(xiàn)役戰(zhàn)機廣泛使用的渦扇發(fā)動機相比,它結(jié)構(gòu)簡單,主要由環(huán)形燃燒室、起爆裝置、噴注器和尾噴管等組成,無復(fù)雜旋轉(zhuǎn)部件,降低了發(fā)動機重量,提高了推重比,能為飛行器帶來更好飛行性能。
航空等離子發(fā)動機也有技術(shù)突破。武漢大學(xué)研究人員推出的新型等離子發(fā)動機,使用空氣和電力,而非傳統(tǒng)惰性氣體。工作時先電離空氣產(chǎn)生低溫等離子體,經(jīng)空氣壓縮機送入管子,空氣沿管道傳播受微波轟擊,離子撞擊非電離原子,提高等離子體溫度和壓力產(chǎn)生推力。
在400W電力輸入和每小時1.45立方米空氣情況下,可產(chǎn)生11牛的推力,功率轉(zhuǎn)換為推力的速率達28牛/千瓦。而且等離子發(fā)動機點火技術(shù)可提高發(fā)動機穩(wěn)定性,減少高空重啟概率,應(yīng)用于轟20等飛翼布局戰(zhàn)機,能解決其操縱性和安全性問題。
這些發(fā)動機原理的新突破,為未來航空航天發(fā)展帶來更多可能。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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