16馬赫,時(shí)速20000公里/小時(shí),一小時(shí)就能繞地球飛一圈半?
2025年2月26日,港媒《南華早報(bào)》報(bào)道稱,中國(guó)成功開(kāi)發(fā)了世界首款適配常規(guī)航空燃料的斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)。
此消息一出,瞬間引爆全球。
這不僅僅代表著中國(guó)在高超音速技術(shù)方面的突破,讓美國(guó)反導(dǎo)系統(tǒng)當(dāng)場(chǎng)破防。
更重要的是,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠使用普通航空煤油當(dāng)燃料,成本直接削減80%。
那么這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)到底厲害在哪呢?
斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)
常關(guān)注軍事的人應(yīng)該都知道,爆震發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于增強(qiáng)戰(zhàn)略打擊能力與反制能力的意義有多重要。
爆震發(fā)動(dòng)機(jī)利用超音速氣流激波來(lái)推動(dòng)渦輪工作,展現(xiàn)出了獨(dú)特的性能特點(diǎn)。
同時(shí)也憑借其超高推力、高效能及簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),在眾多發(fā)動(dòng)機(jī)類型中脫穎而出。
爆震發(fā)動(dòng)機(jī)可以分成3個(gè)型號(hào):脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)(PDE)、旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)(RDE)、斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)(ODE)。
中美兩國(guó)更關(guān)注后兩種型號(hào)。
這是因?yàn)镻DE的速度只有5-6馬赫,且每次起爆都要重新點(diǎn)火。
RDE則大大改善了起爆方式,僅需要起爆一次,便能獲得與PDE差不多的速度,且RDE質(zhì)量更輕,有效減小了戰(zhàn)斗機(jī)的壓力。
ODE則與二者不同,如果說(shuō)PDE和RDE是爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的初中生和高中生,那么ODE就是碩士研究生。
ODE不但具有更強(qiáng)的推力,且速度能夠達(dá)到6-16馬赫。
且ODE的燃燒效率更高,有效降低了燃料的損耗,因此該發(fā)動(dòng)機(jī)的使用成本大大降低。
中國(guó)斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)有哪些技術(shù)突破
- 微秒級(jí)核爆
傳統(tǒng)高超音速發(fā)動(dòng)機(jī)依賴昂貴且儲(chǔ)存運(yùn)輸困難的燃料,如液氫和乙烯。
然而,最新的技術(shù)選擇使用航空煤油RP-3,這種燃料廣泛應(yīng)用于商業(yè)航空領(lǐng)域。
中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家們?cè)谌紵抑幸肓艘粋€(gè)微小的創(chuàng)新——一個(gè)5毫米的小凸塊。
當(dāng)高速氣流通過(guò)時(shí),這個(gè)設(shè)計(jì)能夠瞬間引發(fā)“自爆”效應(yīng),使得燃料與空氣迅速混合并爆炸。
這一過(guò)程的速度之快,甚至超過(guò)了人類眨眼的速度。
相較于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要長(zhǎng)時(shí)間燃燒一箱油的情況,新設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成多次爆炸。
更令人驚嘆的是,燃燒室的長(zhǎng)度被縮短了85%,這大大減輕了飛機(jī)的重量,使得推重比顯著提高。
這種新型發(fā)動(dòng)機(jī)的速度達(dá)到了16馬赫,要知道,即使是快速的東風(fēng)快遞也只能在大氣層內(nèi)達(dá)到五六馬赫的速度。
在民航領(lǐng)域,這一技術(shù)同樣具有革命性意義,預(yù)計(jì)到2030年前后,我們或許能夠乘坐采用這種發(fā)動(dòng)機(jī)的空天飛機(jī)。
這些飛機(jī)能在普通跑道上滑行起飛,迅速進(jìn)入近地軌道,乘客將體驗(yàn)到五分鐘的太空失重狀態(tài),之后安全返回地面。
從上海到舊金山的飛行時(shí)間將縮短至45分鐘,票價(jià)可能低于目前的頭等艙價(jià)格。
未來(lái),發(fā)射衛(wèi)星不再需要依賴火箭,而是可以通過(guò)飛機(jī)將衛(wèi)星送入太空,成本減少的不是一星半點(diǎn)。
- 優(yōu)質(zhì)材料,過(guò)硬技術(shù)
斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)革新的最大難點(diǎn)并不是設(shè)計(jì),而是材料。
燃燒室內(nèi)的溫度可達(dá)到3500攝氏度,同時(shí)還要承受每秒數(shù)千米的氣流沖擊,這是對(duì)金屬材質(zhì)極限的巨大考驗(yàn)。
中國(guó)在高超音速技術(shù)研究方面取得了顯著進(jìn)展,其中JF12風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的建立是這一成就的關(guān)鍵。
該實(shí)驗(yàn)室能夠模擬高達(dá)40公里的高空環(huán)境,其單次運(yùn)行消耗的電量足夠一個(gè)中等規(guī)模城市使用一整天。
此外,近年來(lái)中國(guó)在陶瓷涂層和梯度材料技術(shù)上的重大突破,進(jìn)一步提升了其在極端環(huán)境下的性能,JF22風(fēng)洞甚至能達(dá)到35馬赫。
相比之下,美國(guó)在這一領(lǐng)域落后,他們甚至沒(méi)能建造出能夠達(dá)到30馬赫速度的風(fēng)洞。
美國(guó)危機(jī)感加深
斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)的發(fā)展不僅提升了飛行速度,還極大地增強(qiáng)了打擊能力。
16馬赫是個(gè)什么概念呢?
從中國(guó)發(fā)射導(dǎo)彈,甚至不到半個(gè)小時(shí),導(dǎo)彈就能擊中地球另一端的目標(biāo)。
即便是薩德、愛(ài)國(guó)者等反導(dǎo)系統(tǒng)都來(lái)不及反應(yīng)。
要是把這個(gè)應(yīng)用到無(wú)人機(jī)上,一天的時(shí)間游覽全球也不是問(wèn)題。
這種技術(shù)使用煤油作為燃料,成本較低,制造多枚導(dǎo)彈也輕而易舉。
在最新的技術(shù)革新面前,美國(guó)的“全球快速打擊”能力顯得相形見(jiàn)絀。
美國(guó)戰(zhàn)略、戰(zhàn)場(chǎng)與核力量情報(bào)衛(wèi)星系統(tǒng)(SBIRS)預(yù)警衛(wèi)星在探測(cè)高超音速武器時(shí)存在明顯局限。
其有效窗口期約為90秒,而16馬赫速度的目標(biāo)留給它的反應(yīng)時(shí)間不足20秒。
美國(guó)導(dǎo)彈防御局局長(zhǎng)約翰·希爾明確指出,現(xiàn)有的“薩德”反導(dǎo)系統(tǒng)和“標(biāo)準(zhǔn)-3”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)對(duì)于攔截此類高超音速目標(biāo)的成功率幾乎為零。
那美國(guó)就沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)嗎?
其實(shí)美國(guó)在2003年就研制出了PDE試驗(yàn)機(jī),只不過(guò)此后的二十余年中,一直進(jìn)程緩慢。
甚至在2021年時(shí)任美太空軍副司令就曾表示,美國(guó)在高超音速領(lǐng)域稍顯落后。
為了盡快趕超中國(guó)和俄羅斯的進(jìn)度,美國(guó)設(shè)下了無(wú)數(shù)戰(zhàn)略部署。
然而四年過(guò)去,美國(guó)并沒(méi)有完成計(jì)劃。
反而是在中國(guó)公布斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)后不到一個(gè)月,美國(guó)便宣布也要進(jìn)行測(cè)試。
這樣的巧合不得不令人懷疑,美國(guó)是否通過(guò)其他手段竊取了中國(guó)的數(shù)據(jù)。
更細(xì)思極恐的是,美國(guó)宣布震爆發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試成功之后,國(guó)安部突然曝光了一則間諜案。
科研人員劉某由于未能得到期望中的提拔和重用,內(nèi)心逐漸積累了怨念。
在這種情緒的驅(qū)使下,他試圖通過(guò)炒股獲取暴利來(lái)彌補(bǔ)心理上的落差。
然而,事與愿違,他在股市中連續(xù)遭遇虧本,這使得他的不甘情緒愈發(fā)強(qiáng)烈。
憑借著自身豐富的工作經(jīng)驗(yàn)以及反偵察手段,劉某竟將目標(biāo)指向了涉密資料。
在接下來(lái)的半年時(shí)間里,他輾轉(zhuǎn)于多個(gè)國(guó)家,通過(guò)多種不同的渠道,利用化名的方式,一次次地出售手中非法獲取的涉密資料。
最終,經(jīng)審判后,劉某因犯間諜罪以及非法提供國(guó)家機(jī)密罪,被依法判處死刑。
總結(jié)
爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的突破,標(biāo)志著大國(guó)間競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度不斷提升。
中國(guó)在航空動(dòng)力領(lǐng)域的進(jìn)步,不僅體現(xiàn)在技術(shù)層面,更意味著從追趕者到引領(lǐng)者的轉(zhuǎn)變。
以爆震發(fā)動(dòng)機(jī)為代表的新型動(dòng)力系統(tǒng),預(yù)計(jì)將在未來(lái)十至二十年內(nèi)重塑全球航空格局。
對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō),這是科研領(lǐng)域的一大成就,也是國(guó)家綜合實(shí)力增強(qiáng)的體現(xiàn)。
隨著這一技術(shù)的發(fā)展,中國(guó)空軍將在未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更有利的位置。
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