航空航天发动机行业里,欧美国家长期占据领先地位,我国起步较晚,目前还存在一定差距。国内发动机技术同国际顶尖水准相比,仍需持续提升,不过近些年确实取得了显著成就,如今中国取得的惊人突破让先前质疑的声音不攻自破。
中国超燃冲压发动机试验成功
中国在超燃冲压发动机技术上取得关键进展,离实际应用更近了。一旦该技术成功,中国航空发动机将不再受制于人。这一消息让军事爱好者们激动不已。尽管中国并非最早研究这种发动机的国家,但目前却是唯一公开进行试验的国家。现阶段,中国在相关领域领先世界,处于领先地位。
此次中国公布的组合循环发动机TRRE首台工程物理样机试验获得成功,俄罗斯方面表示,中国在发动机领域的发展速度令人瞩目,一旦中国能够在超然冲压发动机技术方面取得关键进展,那么中国将不再需要依赖俄罗斯,这对俄罗斯而言意味着至少数十亿美元的潜在损失,同时俄罗斯也恳请中国能够分享这项尖端技术。
超燃冲压发动机
TRRE组合循环发动机首先使航天领域受益,传统航天器发射使用火箭助推发射,垂直升空,这个过程中与大气层发生剧烈摩擦,产生的高温对航天器构成严重威胁。中国研发的TRRE组合循环发动机与空天飞机相结合,是将TRRE组合循环发动机配置在空天飞机机体上,空天飞机在发射阶段能够启用涡扇运行方式,这种方式不仅有助于降低燃料消耗,而且具备成本优势。启动加速过程时,转换成喷气推进方式,提升航天器的飞行速度,然后进一步切换到火箭推进模式,使航天器的速度达到每秒4到6千米的级别,进入外层大气空间,此时装载的航天器能够自主分离,前往宇宙深处,而航天器本身会返回地面,并安全降落在指定的飞行场地。
空天飞机也能像常规飞行器那样直接进行起降操作,由此可见,采用空天飞机来承载航天器的发射方式,不仅显著增加了航天器的实际运载能力,而且能更有效地减少发射航天器时可能遇到的问题,增强运行时的可靠性,尤为关键的是多次利用能够明显削减航天发射的费用,这是TRRE组合动力装置和空天飞行器共有的特殊长处。
超燃冲压发动机示意图
中国的凌云临近空间高超声速试飞平台以及美国的X51A高超音速飞行器,同样采用组合式动力系统,不过它们是借助外部部件组合而成,并非整体设计。TRRE循环发动机的应用范围并不局限于某个特定平台,而是服务于众多平台。例如,它可用于高超音速轰炸机、高超音速运输机,还能装备于超远程高超音速武器等。此外,这种发动机也适用于临近空间天地往返飞行器。现阶段引擎的初步检测工作已接近尾声,不过仍有一些核心难题亟待解决,若进展顺利,计划在2030年实现二级系统的首次飞行测试。这项计划早在2016年就已公开,但毫无疑问,这次的展示更加引人注目。
我国航天发动机技术原本存在明显不足,为了纠正这种状况,众多相关领域的学者和研究人员付出了巨大努力,进行了无数次的试验和探寻,最终才获得了当前这样的成果。
TRRE循环发动机使中国再次成为世界尖端科技领域的领跑者,中国不仅在该领域掌握核心技术,还极有可能主导制定相关规范。
超燃冲压发动机测试
当前,国内外对于高超音速飞行器的探索都异常活跃。国内许多大学和科研单位都在这一领域表现突出,国防科技大学已经收获了显著进展,成飞与沈飞也相继启动了相关机型的开发工作。我国的空间飞机与高超音速战斗机即将成功问世,并且已经实现了技术上的赶超。