国产飞机发动机的真实现状 为什么中国造不出飞机发动机

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导语: 谈到航空发动机,大家比较熟悉的是国内的涡扇发动机,认为在此领域内,我国还未能跻身第一梯队。不可否认,我们在涡扇发动机领域不一定特别先进,但是它仅仅是发动机的一个子分类。其实,我国在航空发动机技术方面,有好几项都是领先国际的。那么,我国究竟有哪些先进的航空发动机呢?今天笔者...

谈到航空发动机,大家比较熟悉的是国内的涡扇发动机,认为在此领域内,我国还未能跻身第一梯队。不可否认,我们在涡扇发动机领域不一定特别先进,但是它仅仅是发动机的一个子分类。其实,我国在航空发动机技术方面,有好几项都是领先国际的。

那么,我国究竟有哪些先进的航空发动机呢?今天笔者就带大家一起回顾一下,以下几种中国先进的航空发动机技术。

航空发动机都是国外的先进?中国这几种领先技术你知道么?

一、世界首台航空煤油再生冷却超燃冲压发动机

时间回拨90年代,毕业于国防科技大学航天技术系的王振国教授(2017年当选中科院院士),就开始带领团队研究超声速燃烧机理。历经近二十年探索,于2015年突破全部关键技术,成功研制出世界首台航空煤油再生冷却超燃冲压发动机。

几乎同时段,美国历时60年研究,于2013年才得以突破超燃冲压发动机相关的关键技术。不同的是,他们使用的是特殊吸热型碳氢燃料,这种超燃冲压发动机虽然可实现10马赫级别的高超音速,但无法解决碳氢燃料持久性问题,所以工作时长仅能维持10s左右。

在同等级别下,中国的航空煤油再生冷却超燃冲压发动机,因能够使航油燃料会比老美的更经济,并且有更好的续航能力。因此,它不仅标志着我国是全球第二个,以超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行器自主飞行的国家,更代表了我国航空发动机技术走上了国际领先的地位。

航空发动机都是国外的先进?中国这几种领先技术你知道么?

二、中国首创的“站立式斜爆轰冲压发动机”

超燃冲压发动机主要应用于超高音速飞行器,对于航空、空天飞机及超导的发展,都有很大的裨益。因此,随着中国成为世界上第二个可以研制超燃冲压发动机后,该领域的技术研发就不断地在突破。

2020年11月29日,中国科学院高温气体动力学重点实验室主任姜宗林及团队,对外公布了新的超燃冲压发动机技术研究成果。此时,中国首创的“站立式斜爆轰冲压发动机”正式亮相,它是一款飞行速度可达16倍音速的高超音速发动机,也突破了发动机发展的瓶颈,是现阶段高超声速飞行器的技术核心。

航空发动机都是国外的先进?中国这几种领先技术你知道么?

该技术优点包含:1、缩小了发动机尺寸,提高了可用空间;2、增加了发动机的推力裕度,提高飞行速度;3、可在运行中截取氧气,再通过“轰爆效应”产出比传统的等压燃烧模式更高的热效率。

与此同时,老美的X-51A验证机和澳大利亚的HIFiR超燃冲压发动机,因为无法保证燃烧效率,推力达不到要求,因此进展并不是很顺利。而中国的“站立式斜爆轰冲压发动机”已经完成了9倍音速的风洞实验测试,理论最高速度可达16倍音速,也就是说2小时内可飞到地球任意一处。

这预示着,我国在超燃冲压发动机领域,已经反超了老美的技术。

航空发动机都是国外的先进?中国这几种领先技术你知道么?

三、国内连续震爆发动机试验成功

2022年1月24日,清华大学航天航空学院王兵教授团队研发的新型连续震爆发动机,进行了飞行演示试验并取得成功。连续爆震发动机也被称为“回旋爆震发动机”,主要产品是连续旋转爆震火箭发动机,以及其衍生的组合动力发动机和可重复使用发动机。

连续震爆发动机是目前国际研究高度重视的一个领域,与此不同的是,其他航空强国的研究方向,比较集中于脉冲爆震或旋转爆震发动机领域。但是,截至目前,全球范围内,在连续旋转爆震发动机方面的研究,实验成功的案例还有欠缺。

航空发动机都是国外的先进?中国这几种领先技术你知道么?

清华大学研究团队经过近十年的研究与实验,在机理研究、数值计算、结构设计、实验方法等关键方面都取得了突破,方才能够实验成功。该实验表明,我国在新型空天动力领域,已掌握该项技术的自主研发及建造能力,同时也表明着我国在该领域有着全球领先优势。

当然,这项技术的研究取得是阶段性的成功,如果想要转化成落地产品,还需要一段时间。但是,该技术的研究成果具有重大战略意义,会进一步丰富我国航空宇航事业的图谱。

航空发动机都是国外的先进?中国这几种领先技术你知道么?

结束语

​虽然我国科技发展起步晚,但是发展速度非常快,在高超音速飞行器发动机方面,其实还有不少技术成果未公布。在航空航天等高科技领域,国内不同的研究机构更是“百花争艳”,形成一种积极竞争态势。

也正因为有了这些科研人员的努力,我国的科技才取得很多重大成果​,在航天发动机方面,更是实现了弯道超车。

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