中國教授造出10倍音速發動機 美國:武器天平被打破 損失慘重

@ 2017-11-02

他們的名字或許無人知曉,他們的功績卻是永世長存。為國防科技發展做出過突出貢獻的科研人員,國家自然會授予他們應有的榮譽和獎勵。王振國,2015年航空最高獎「馮如獎」獲得者就是其中代表。這個名字你可能陌生,但他在超燃衝壓發動機及其地面試驗、飛行試驗技術等方面研究成果,卻讓我國在高超聲速技術領域實現了跨越發展。

「著名武學大師」火雲邪神曾說過,「天下武功無堅不摧,唯快不破!」。王振國教授研究的高超音速技術就有可能讓航天領域得到一次顛覆式的發展。這項技術其中最關鍵的就是超音速燃燒衝壓發動機。大家別把衝壓發動機和超燃衝壓發動機搞混了,我國的鷹擊-12超音速反艦飛彈採用的是衝壓發動機。衝壓發動機利用發動機吸入氣流的速度來壓縮空氣,然後減速並增壓的空氣進入燃燒室與燃料混合,隨後產生的高壓高溫燃氣從噴氣管中加速後噴出產生前推力。雖然鷹擊-12末端攻擊速度已經可以達到4馬赫,但它離高超音速的門檻:5馬赫也就是五倍音速還有距離。1馬赫的差距看著不算大,可就是超越這1馬赫衝壓發動機就不夠用了。這時只有超燃衝壓發動機才能突破這個瓶頸。超燃衝壓發動機可以讓氣流保持超音速流動,並在很短的時間內在燃燒室混合燃料燃燒、膨脹、噴出、加速,突破5馬赫這個瓶頸。我們可以用這樣一個比喻來理解這個技術難度,在超音速氣流中點燃超燃衝壓發動機就像在龍捲風中點燃一根火柴,研製難度可想而知。

2004年美國X-43A高超音速飛行器實現了最大9.8 馬赫的飛行速度。美國已經走在了世界第一,中國也不甘落後。王振國帶領團隊從超聲速燃燒機理研究開始,經過近二十年探索突破全部關鍵技術,研製成功世界首台航空煤油再生冷卻超燃衝壓發動機,我國從此具備了獨立自主研發超燃衝壓發動機的能力。王振國團隊的成績,同樣也離不開我國大型高超音速風洞的進步。中國在2009年突破了大流量空氣加熱器和大型主動引射系統等兩個世界性技術難題,研製成功國內首座大型連續式高超聲速推進風洞,這當中的JF-12風洞就是突出代表。JF-12風洞可以實現25—40公里高空、5到9倍聲速的高超聲速飛行條件。高超聲速一體化試驗需要的測試時間至少要達到幾十毫秒,目前的JF12風洞已經能達到100毫秒試驗時間,而國外相關風洞僅能做到30毫秒。美國的類似風洞不僅試驗時間遠不及JF12,每次試驗成本也遠遠高於JF12。2011年6月,中國超燃衝壓發動機驗證飛行器實現首飛。今年中航科工三院31所已經研發的首台聯合循環高超音速發動機樣機,已經實現9倍音速的飛行速度。

說了這麼多技術上的事情,那麼這高超音速技術在軍事上又有哪些用途呢?又會在未來戰爭中起到什麼作用呢?基於高超音速技術的武器將有能力承擔全球快速部署和遠程精確打擊任務,擁有高超音速飛彈便可實現一小時內對全球範圍戰略目標實施軍事打擊。比如,我國研製的採用助推-滑翔技術的WU-14高超音速飛行器可以被用於東風-26反艦彈道飛彈,打擊航母等重要目標。如果用於洲際飛彈,WU-14超高音速飛行器將大大提升東風系列洲際彈道飛彈的突防能力,現有的反導技術根本無法攔截。

據最新報道,我國的高超音速飛行器WU-14的飛行速度已經可以達到10倍音速,即每小時12800公里,有猜測超燃衝壓發動機技術已經應用於這型飛行器上。WU-14在最新試射中除了高超音速飛行以外,還展現了它自身超強的機動性,憑藉著自身的高超音速和機動性,任何雷達和飛彈攔截器的偵測和追蹤將對於它無能為力,現有戰略反導體系都將失去效用,各國在中國這一武器面前形同裸奔,真正實現1小時打遍全球,但WU14還處於實驗階段,離真正實用還有些距離,我們拭目以待。


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