中国空天飞机曝光新技术:融合涡喷和火箭两种发动机!

原标题:中国空天飞机曝光新技术:融合涡喷和火箭两种发动机!

众所周知,火箭发射是一件非常烧钱的事情,只有大国才玩得起航天发射,当我们每一次将人造卫星或者人类送到太空中的时候,往往代表的是数以亿计的资金消耗。

小火箭倒罢了,越大的火箭其价格就越夸张,虎哥举个例子,就比如说目前人类历史上发射成功的最大的火箭——美国土星五号运载火箭,每一发的成本都和当时一艘核动力航空母舰的价格差不多。

而美国在1967年-1973年间共发射了13枚“土星5号”运载火箭,这也就意味着,美国当年将比现在美国海军数量还多的核动力航母打上了天。

尽管如今由于技术的发展,单位重量的火箭发射成本已经有所下降,这其中最突出的就要数马斯克的猎鹰9号火箭,号称能把一公斤重量的发射成本降低到4到5万美元,但是这个价格仍旧是太贵了。

还有没有其他成本的方法将物品送入太空呢?有!那就是空天飞机。

运载火箭发射为什么会很贵?最主要的就是只能一次性发射,用完一次就报废,如果能像飞机那样可以重复使用的话,其发射成本将会极大的降低,而空天飞机就是这样的一种飞行器。

目前,空天飞机也是各国航空航天行业的一个热门研究项目,我国也不例外。

就在最近,一张照片突然开始在网上流传,照片中的背景,是中国航天31所开发的一款新型发动机,而这也正是目前人们给空天飞机研制的发动机的其中一种路线。

实际上目前对于空天飞机的发动机,大致上可以分为两种路线,一种就是大家经常听说的超燃冲压发动机,而另一种,则是此次照片中的这一种,也就是将喷气发动机火箭发动机相结合的一种空天飞机发动机。

空天飞机的工作范围大致可以分为两部分,第一部分是在三万米以下,第二种则是三万米以上。三万米以下这部分,用涡喷发动机就可以,三万米以上,则用火箭发动机。

那么,能不能将这两种发动机结合在一起呢?这样空天飞机就可以使用一种发动机直接从地球表面进入到外太空。

为此,科学家们进行了多年的研究,到目前,也有了一定的成果,而这其中,尤以英国的空天飞机发动机最为有名。

英国为空天飞机研制了一款名为RB545的吸气式火箭发动机,这款发动机融合了吸气式发动机和火箭发动机的动力装置,在大气中以吸气方式工作,在大气层外又可以像传统火箭发动机那样使用自身携带的氧化剂维持燃烧。

其在吸气状态工作时,能够让飞机达到惊人的5马赫速度,而达成这一速度的关键,就是预冷空气的设计,而这也是此次我国曝光的这张照片上的内容。

那么,到底什么是空气预冷技术呢?虎哥先通俗的给大家科普一下。

首先我们先要明白涡喷发动机推理的来源是什么:实际上涡喷发动机的推力来源是气流进/排之间的温度差,让冷气流进入,通过燃料对进入的空气进行加热后再喷出从而产生推力。

但是一旦进入的气流速度过快,就会导致燃烧室点火失败,所以需要对进入的气流进行减速。

不过,如果在高超音速的环境下对气流进行减速,由于能量守恒,这部分能量必然会以另外一种形式进行释放,比如热量。

这就会造成进气气流温度升高,前面说过涡喷发动机的推力来源于气流进/排之间的温度差,如果进气气流温度升高,这就会降低温度差,导致推力大幅度下降,这就是涡喷发动机无法超过5马赫的原因。

目前,世界上一共有两种办法能让吸气式发动机在5马赫下工作,一种是降低涡前温度,这就是预冷空气发动机,另一种就是在5马赫下强行点火,这就是超燃冲压。

英国人在RB545的吸气式火箭发动机上,使用的是液氢对空气进行冷却,此前英国佩刀发动机试验成功了在0,05秒钟之内成功冷却温度高达1000度的气流,而这款发动机也是脱胎于RB545。

此前虎哥曾经介绍过,我国已经在超燃冲压发动机上有了突破性的进展,而这张照片似乎也说明,在另一条路线上,我们同样已经有了突破性进展。

在虎哥看来,这也是很正常的事情,以前啊,在一些中国比较落后的技术上,我们还可以摸着美帝,摸着发达国家过河;

但是在空天飞机上,尤其是其发动机技术已经触及到了理论设计的深水区,在这里已经没有石头再让我们去摸了,我们和欧美发达国家已经处在了同一水平线上,只能一个一个去试,各种路线都不能放过,然后从中找出正确的那个。

在各种技术摸索中,我们会投入相当多的资金,并且会有很大一部分资金打水漂,但是这也是我国在技术发展上必须要付出的代价。

随着我国逐渐的盘登上各行各业的技术高地,类似的情况在未来只会越来越多,作为普通人的我们,也要逐渐适应。返回搜狐,查看更多

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