冲压转子爆震发动机这个名字听起来就相当不简单,网传其通吃零速度到高超音速范围,可以作为高超音速飞行器的动力!此前有网友表示,轰-20之所以一直没有现身就是在等这种发动机,并且轰-20还是三发,其中有一台发动机就是冲压转子爆震发动机!
冲压转子爆震发动机:到底是什么原理?
要说清楚冲压转子爆震发动机不太容易,因为这种发动机涉及到冲压发动机和涡喷以及爆震三种发动机,冲压转子爆震发动机是将三者结合到一起的一种发动机!并且还解决了这三种发动机各自存在的毛病:
冲压发动机的原理是比较神奇的,从纵向界面来看就是一根前后相通的管子,但这个结构在超音速时的空气动力作用下就会变得完全不一样,因为唇口产生的激波会在这个筒子内反射,形成一道道密集的“拦路闸”,空气在通过这些激波时会被压缩,最后在混入燃料后再燃烧室点燃,激波会防止反冲,让高温燃气从尾喷口排出。
优点是冲压发动机没有活动部件,几乎免维护,缺点是没有超音速的速度,没有激波无法启动,需要用高速气流产生激波后启动,并且需要不断维持这个速度,否则就会熄火,一旦低于超音速就再也没法启动了。
涡轮喷气发动机的原理比较容易理解,压气级一级级压缩后的高压空气混入燃料送入燃烧室点燃,高温燃气排出时经过高温涡轮做功,动力传递到压气级涡轮提供压气动力,剩余的动力从尾喷口排出形成推力。
优点是可以零速度启动,从亚音速到超音速都没问题,缺点是速度高了那个压气级的叶轮会成为最大的阻力来源,所以涡轮喷气的适合高速,但却不适合超高速,这是结构问题,没法改变。
爆震发动机的原理比较神奇,以上两种都是定压亚音速燃烧,压力大了就会从尾喷口释放形成连续推力,爆震发动机不是,它利用的是一定混合比的燃气爆炸,传播速度超音速,瞬间压力极大,排气速度超高,这种发动机非常变态,能自吸效率超高。
优点是也可以没有运动部件,能适应高超音速,但缺点是推重比不高,因为频率不够,旋转爆震频率够了,但自吸气效率不高,所以推力增加慢,速度增加慢,要慢悠悠的来,你说都急死人了还在那加速。
冲压转子爆震发动机将三者结合起来是个什么原理?
这种发动机的前半部分是一个冲压发动机的进气锥,之后可以有一道或者几道压气级,然后再是一个螺旋槽,有多个头,如果想象不出来的话可以看成是一个多头螺纹,每个槽位就是一个燃烧室,每旋转一周就是一次爆震,比如“三头螺纹”,1000转,就是每分钟3000次爆震,每秒50次,要是一万转,那就是每秒500次爆震,一般在80次以上就能得到勉强及格的推重比,如果能达到每秒500次,那推重比绝对妥妥的
这种天才的结构解决了很多问题,低速时压气级工作,高速时冲压模式工作,爆震发动机原本就适合高超音速,解决了这三种发动机的缺点,把三种发动机的优点整合到了一起。
是不是有点异想天开?其实不是啊,11月20日的《中国航空学报》就出现了这样一篇论文,说的就是这种发动机,并且种花家还发现,这篇论文在去年11月就出现在arXiv上,也就是说真正的发表时间是在去年11月,按中国人的速度,要是效果超牛逼的话连原型机都快造出来了。
所以这种发动机还真不是吹牛,是真有人在实实在在干活的!这种能从零速度干到高超音速的发动机,要是能装到飞行器上,你说有多牛逼?
网传H-20就是在等这种发动机!
所以在前阵子这个冲压转子爆震发动机出来后,有网友就很肯定的表示,H-20之所以一再延迟没有首飞,等的就是这种发动机,到时候一飞冲天给大家看!
想必各位网友绝对是希望H-20能用上这种发动机,那高超音速妥妥的肯定没有问题,但事实上种花家要给各位泼一瓢冷水,因为H-20与这种发动机根本就不匹配!我们都知道,像H-20这种轰炸机的技术定型早在十多年前就已经定下了,那会连涡扇发动机都还不够成熟,根本就不会考虑高超音速动力。
另外对于战略轰炸机来说,隐身是第一位,航程是第二位,速度是第三位,冷战时期的超音速战略轰炸机现在已经不吃香了,比如美国的B-1B,俄罗斯的图-160都不咋用了,你看美国的B-1B都很少露面了。
所以像H-20要是设计成了类似于B-2的飞翼隐身亚音速轰炸机,那冲压转子爆震发动机装上去也没用,因为这种气动布局不适合高超音速,甚至超音速都不太允许,因为这种机型的超音速配平能力很差。
所以各位别想了,H-20是不会用这种发动机的!但是问题来了,既然是这样,那么这种冲压转子爆震发动机就没啥用了?其实完全不是,因为传说中的JH-26可以用嘛,另外未来六代机也许能适合高超音速也能用,这种牛逼的发动机怎么可以埋没了呢?
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