中国为空天飞机研发新型发动机 可一小时打击全球

新浪军事编者:为了更好的为读者呈现多样军事内容,满足读者不同阅读需求,共同探讨国内国际战略动态,新浪军事独家推出《深度军情》版块,深度解读军事新闻背后的隐藏态势,立体呈现中国面临的复杂军事战略环境,欢迎关注。

图:空天飞行器要实现性能和经济性的突破,火箭基组合动力是必须的发展方向

根据公开新闻,我国将在十三五规划期间,大力发展火箭基的组合动力飞行器。针对这个背景,我们可以提出三个问题:首先,火箭基组合动力有什么用?其次,它怎么做到的?最后,目前国际上是什么水平?

第一个问题:火箭基组合动力能够空前的扩展飞行器的工作范围——从高度到速度。而这意味着,它既能够充当空天飞机的动力装置,承担起廉价的天地往返运输任务;也能够作为武器使用,发展出高机动性的高超音速导弹,实施全球性的快速响应打击能力。

图:X-51上验证的超声速燃烧冲压发动机技术,是美军未来高超声速导弹和火箭基组合动力的关键基础。在这一方面,我国追赶很快。

换句话说,想要在未来获得临近空间和太空的争夺战胜利,以及完全穿透、破坏现有反导系统体系的打击能力,火箭基组合动力都是中国在未来必须突破、而且进度上不能落后其它国家的战略性技术体系。

第二个问题:火箭基组合动力的基本原理,在于根据任务的需要,灵活的把火箭发动机、冲压发动机、涡轮发动机结合起来,相互取长补短。比如涡轮发动机(包括涡喷、涡扇),工作范围很难扩展到2万米高度、3倍声速以外的范围;而冲压发动机低速下不能工作,机动性差,又不能脱离大气层;火箭发动机则需要消耗的推进剂太多,性能偏低。

图:现有的实用型号里,火箭发动机和冲压发动机实际上做不到真正的一体化,和雄风3导弹这样的外挂模式还是处于同一个时代

比如目前实用化可能性最高的RBCC组合,就是美国60年代提出的,将火箭和冲压发动机一体化概念。这种设计并非现在高性能超音速冲压导弹的那种一体化,只是把火箭助推器藏在冲压发动机燃烧室里;它整个工作过程,都可以在火箭/冲压模式中不断的转化和过度。

图:在国内科研论文中广泛引用的RBCC工作原理图

图:RBCC原理展示国外原图,带有模型剖面

比如用RBCC做空天飞机的话,在3倍声速以下,它就是火箭/冲压混合工作模式;随着速度提高到3-6倍声速,火箭发动机的推力开始减小,主要以亚声速燃烧的冲压发动机为主;随着速度再提到,达到6-8倍声速,这时候空天飞机就是以超声速燃烧的冲压发动机作为动力。当速度超过12倍声速时,进气道关闭,空天飞机将以纯火箭动力模式飞行。

第三个问题:目前火箭基的组合动力,美国研究最早,绝大部分开创性概念都是美国提出的,一些基本的原理性研究甚至可以追溯到50年代。在现阶段,美国已经通过ISTP计划等项目的积累,完成了从关键技术攻关和性能摸底研究,向工程化集成、演示验证阶段的转化工作。而美国之后,日本在这方面投入较早,大约从80年代开始。在部分领域日本还提出了具备很大实用价值的突破性新构型设计,实际的试验也开展的较多。

目前火箭基组合动力领域,还存在大量亟待解决的问题;比如RBCC在低速状态下的推力表现一直达不到预想要求。但是反过来说,正是在这样还存在大量空白、大家都还缺乏经验和成熟理论的领域,中国这样的后起者超越先行者的几率也就越大。(作者署名:候知健)

本栏目所有文章目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。凡本网注明版权所有的作品,版权均属于新浪网,凡署名作者的,版权则属原作者或出版人所有,未经本网或作者授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。

猜你感兴趣

更多 >>

评论

评 论

更多精彩内容

热门图集