前段时间,中国航天业传出震惊世界的消息,中国首创的站立式斜爆轰冲压发动机完成风洞测试,战斗机的理论速度刷新至16马赫,这是什么概念呢?从北京飞到广州只需5分钟,两个小时就能飞遍全球,随着这台冲压式发动机的问世,中国冲压发动机技术实现了对美国的弯道超车,那么这台中国首创的站立式斜爆轰冲压发动机究竟有多牛?,难道中国第六代战斗机即将要问世了吗?

航空发动机是飞机的心脏,最早诞生于英国,经过百余年的发展,航空发动机已经发展成为可靠性极高的成熟产品,主要可以分为涡桨、涡喷、涡扇、冲压四种类别,它们的工作原理基本类似,就是把燃油的能量转化为发动机的推力,但是这四种发动机有着明显的优缺点。涡桨发动机主要依靠螺旋桨产生动力,推力较小,但是好处就在于涡桨发动机效率高,比较省油,因此航程较大,涡喷发动机推力大,可以轻松做到超音速飞行,但是油耗很高,航程较短,而涡扇发动机就是结合了涡桨与涡喷两种发动机的特点,它推力比涡桨发动机大、油耗比涡喷发动机低,性能折中,速度基本可以达到音速。

但是如今随着时代的发展,世界各国都对战斗机性能提出了新的要求,新一代战斗机不仅要飞得快,而且还要飞得远,并且还能自动适应低速、高速、超高速的飞行场景,在这样的情况之下,变循环设计应运而生,所谓的变循环设计,简单来说就像是汽车的换挡设计,可以让发动机在涡扇、涡喷以及冲压三个模式中随时切换,例如巡航时切换到涡扇模式,尽量省油,增大航程,作战时切换到涡喷或者冲压模式,火力全开,增大速度。
根据美国通用公司透露,采用变循环设计的战斗机,在燃油不变的情况之下,滞空时间增加50%,航程增加33%,大大增大了战斗机的作战性能。美国从上世纪70年代开始研发变循环发动机,如今历经数十年的探索研究,美国在变循环发动机领域取得了重大突破,外界预测,美国的六代战机将会安装变循环发动机,届时六代战机的性能也将全面碾压如今的五代战机,这让中国感到了前所未有的危机感。

一直以来,中国的飞机都是以模仿起家,美国和俄罗斯就是最好的模板,这可以让中国少走弯路,但是如今美国在变循环发动机领域取得重大突破,中国想要在变循环发动机领域对美国弯道超车,简直难如登天,在这样的情况之下,中国只能另辟蹊径,转而研究冲压式发动机,这或许是中国在发动机领域实现对美国弯道超车的唯一捷径。

2020年12月1日了,中国航空领域传来了重磅消息,中国首创的站立式斜爆轰冲压发动机完成了风洞测试,理论最高速度达到16马赫,也就是16倍音速,彻底刷新发动机的速度记录,这也标志着中国在冲压式发动机研究领域处于世界领先地位,技术上实现了对美国的超越,事实上爆轰冲压发动机的理论,最早是美国提出来的。
早在上世纪80年代,美国就开始研发超高音速冲压发动机,但是在研究过程中,美国遇到了一个技术难题,那就是高速气流产生的冲击波会瞬间将火焰熄灭,尽管后来美国投入了大量的人力物力,但是最终仍然没能攻克这一难题,研发最终也以失败告终,如今却被中国另辟蹊径研发了出来,这证明了外国人做不到的事情,并不代表中国也做不到!

所谓的站立式斜爆轰冲压发动机,它是超声速燃烧发动机的一种,这款发动机结构十分简单,主要由单级进气口、氢燃料喷射器以及燃烧室三个部分组成,它的工作原理也并不复杂,高速气流从单级进气口进入燃烧室,与氢气混合,然后被点火器点燃爆炸,高温燃气随后经过推进喷管膨胀加速,由喷口高速排出而产生推力,这种发动机最典型的特征进气速度越快,发动机产生的推力越强,而进气速度又和飞机的飞行速度有关,因此飞机飞得越快,产生的推力就越大,加速能力越强,理论上只要材料能够承受,那么飞机就能一直加速,最终达到16倍音速。

16倍音速有多快?,简单来说就是一秒钟能飞跃5.44公里,2个小时绕地球一圈,这样逆天的速度堪比超音速导弹,秒杀现役所有飞机,俗话说“天下武功唯快不破”,当战斗机拥有16马赫的速度时,一切防御设施在它面前都形同虚设。相比于其他发动机而言,中国这台站立式斜爆轰冲压发动机体积小重量轻,但是凭借着超高的燃烧效率,它产生的推力要远超其他发动机,因此许多外国媒体都把中国这台自主研制的冲压式发动机,比喻是高超声速飞行器的革新者,将会影响未来航空发动机的格局。
如今距离五代战机问世已经过去将近二十年,许多国家都开始了六代战机的研发,其中进展最快的是美国,已经开始对六代战机的发动机进行测试,这意味着美国六代战机的基本参数已经确定。从美国公布的六代战机模型来看,美国的六代战机外形十分科幻,而且还搭载了许多黑科技,其中变循环发动机就是专门为六代战机设计的,因此美国的六代战机无论是航行速度还是隐身效果、以及作战能力都要完全碾压当下的五代战机。

随着六代机时代的到来,中国自然也不会甘于人后,早在2017年,中国就展出了中国六代战机的某些技术指标,从指标来看,中国的六代机可以在超高音速飞行的情况之下,飞到3万米的高空作战,这已经远远超越了如今五代战机的参数。另一方面,中国的六代战机还融入了许多黑科技,例如搭载多感测器融合技术,并配置“有源相控阵雷达”,如果再能搭载中国首创的站立式斜爆轰冲压发动机,那么中国的六代战机将会成为世界上性能最恐怖的战斗机之一,这有利于中国维护世界和平。

最后希望中国科学家继续攻克冲压发动机技术难题,早日实现站立式斜爆轰冲压发动机的量产,让我们拭目以待吧。









