据香港《南华早报》2月26日报道,这项研究成果由中国科学家开创性地取得,他们成功测试了全球首台由标准航空煤油驱动的斜爆震发动机(ODE),这标志着高超音速推进领域可能迎来重大变革,有望重新定义航空以及航天旅行的极限。
报道提到,这一科研项目是中国一项雄心勃勃的计划的一部分,该计划旨在到2030年建造一架能够在一小时内抵达全球任何地方的飞机。这项技术的速度为16马赫,相当于20000公里/小时,或半小时内从上海飞往洛杉矶,将使可重复使用的太空飞机实现大气层和轨道飞行的衔接。
研究人员介绍,与超音速燃烧冲压发动机设计相比,这种新发动机的燃烧室缩短了85%,可以显著减轻飞机的重量并延长飞行距离。
位于北京的JF12激波风洞能够模拟40公里以上高空的高马赫数飞行条件,中国科学院的研究人员在其中进行了一系列实验,使用常见的商用煤油RP-3喷气燃料,成功实现了持续的斜爆震波。报道称,这项已发表在学术期刊《实验流体力学》上的研究表明,该发动机的燃烧速率比传统的超音速燃烧冲压发动机快1000倍,且能在6马赫至16马赫之间的范围内运行,而这是传统吸气式发动机难以达到。
《南华早报》指出,数十年来,高超音速发动机一直依赖氢气或乙烯作为燃料,虽然这些燃料点火迅速,但其存储要求却不切实际。另一方面,RP-3煤油虽然在逻辑上更理想,能量密度更高,但其点火延迟时间过长,使得发动机在飞行中途启动极为困难。
如今,中科院研究团队通过在点火前将燃料-空气混合物预压缩至3800开尔文(约合3527摄氏度),引入一个小凸块以产生局部“热点”来触发链式反应,并使用翼形支柱加速燃料分散,从而规避了这一难题。
报道指出,这项科研技术是中国一项宏伟计划的一部分,如果将斜爆震发动机应用于军事,将催生出新一代高超音速导弹、无人机甚至轰炸机,这些武器将具有超长射程和低运营成本,能使解放军在未来的战争中占据显著优势。
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