【文/觀察者網(wǎng) 熊超然】“隨著對速度需求的增長，研究人員已開發(fā)出世界上第一臺使用標準航空煤油的發(fā)動機?！?

香港《南華早報》2月26日報道指出，這項研究成果由中國科學家開創(chuàng)性地取得，他們成功測試了全球首臺由標準航空煤油驅動的斜爆轟發(fā)動機（ODE），這標志著高超音速推進領域可能迎來重大變革，有望重新定義航空以及航天旅行的極限。

位于北京的JF12激波風洞能夠模擬40公里以上高空的高馬赫數(shù)飛行條件，中國科學院的研究人員在其中進行了一系列實驗，使用常見的商用煤油RP-3噴氣燃料，成功實現(xiàn)了持續(xù)的斜爆轟波。報道稱，這項已發(fā)表在學術期刊《實驗流體力學》上的研究表明，該發(fā)動機的燃燒速率比傳統(tǒng)的超音速燃燒沖壓發(fā)動機快1000倍，而這是傳統(tǒng)吸氣式發(fā)動機難以達到。

報道指出，這項科研技術是中國一項宏偉計劃的一部分，如果將斜爆轟發(fā)動機應用于軍事，將催生出新一代高超音速導彈、無人機甚至轟炸機，這些武器將具有超長射程和低運營成本，能使解放軍在未來的戰(zhàn)爭中占據(jù)顯著優(yōu)勢。

中國科研人員開發(fā)的發(fā)動機近景 《南華早報》

超音速燃燒沖壓發(fā)動機需要龐大的燃燒室，且在高馬赫數(shù)之下存在熄火的風險。而與之不同的是，斜爆轟發(fā)動機發(fā)動機則將斜爆轟波視為一種支撐力量。

工程師們發(fā)現(xiàn)，通過在燃燒室壁上巧妙地放置一個5毫米凸塊，可以誘導出自我維持的“爆震”，這是一種由超高速沖擊波驅動的爆炸，在微秒級時間內即可完成燃燒。

“沖擊波如此劇烈地壓縮并點燃燃料-空氣混合物，從而產生了一個自我強化的爆炸前沿?！敝袊茖W院力學研究所的該項目研究團隊這這樣寫道。

在9馬赫的速度下，測試顯示爆炸點的壓力峰值達到了環(huán)境水平的20倍，這表明該發(fā)動機能夠在大多數(shù)超音速燃燒沖壓發(fā)動機幾乎無法工作的速度范圍內產生相當大的推力。

由于所需功率巨大，風洞僅支持50毫秒的持續(xù)運行——這相當于以9馬赫速度飛行約150米。不過，這對于研究人員全面了解發(fā)動機點火和自我維持沖擊波推進的全貌已經足夠了。

研究人員介紹，與超音速燃燒沖壓發(fā)動機設計相比，這種新發(fā)動機的燃燒室縮短了85%，可以顯著減輕飛機的重量并延長飛行距離。

斜爆轟發(fā)動機原理圖 《力學學報》

《南華早報》指出，數(shù)十年來，高超音速發(fā)動機一直依賴氫氣或乙烯作為燃料，雖然這些燃料點火迅速，但其存儲要求卻不切實際。另一方面，RP-3煤油雖然在邏輯上更理想，能量密度更高，但其點火延遲時間過長，使得發(fā)動機在飛行中途啟動極為困難。

如今，中科院研究團隊通過在點火前將燃料-空氣混合物預壓縮至3800開爾文（約合3527攝氏度），引入一個小凸塊以產生局部“熱點”來觸發(fā)鏈式反應，并使用翼形支柱加速燃料分散，從而規(guī)避了這一難題。

《南華早報》提到，這一科研項目是中國一項雄心勃勃的計劃的一部分，該計劃旨在到2030年建造一架能夠在一小時內抵達全球任何地方的飛機，但沒有給出這一說法的具體出處。據(jù)稱，這項技術的速度可達到16馬赫，相當于20000公里/小時，或半小時內從上海飛往洛杉磯，將使可重復使用的太空飛機實現(xiàn)大氣層和軌道飛行的銜接。

觀察者網(wǎng)查詢中科院研究團隊的論文后則發(fā)現(xiàn)，其中一段這樣指出：

在理論分析方面，NASA曾于1978年開展了斜爆轟發(fā)動機推進性能一維熱力學循環(huán)理論分析，分析了不同馬赫數(shù)下的發(fā)動機推力和比沖。結果表明，斜爆轟發(fā)動機具有拓展到寬速域飛行馬赫數(shù)范圍（Ma=6～16）的能力。

半小時從上海飛往洛杉磯的暢想，處于這一范圍的上限，想要實現(xiàn)恐怕難度很大。

報道還稱，如果將斜爆轟發(fā)動機應用于軍事技術，其將催生新一代高超音速導彈、無人機甚至轟炸機，這些武器將具有超長射程和低運營成本，能使解放軍在未來的戰(zhàn)爭中占據(jù)顯著優(yōu)勢。

目前在科研中也仍存在著障礙。據(jù)科研團隊介紹，研究人員需要更深入地了解RP-3煤油在爆炸燃燒過程中及燃燒后的副產品，并需要優(yōu)化凸起配置，以提高發(fā)動機的實際飛行效率。

去年12月底，社交媒體上流傳的兩款中國最新型戰(zhàn)機 視頻截圖

《南華早報》稱，隨著地緣政治緊張局勢的升級，高超音速技術在世界大國之間的權力斗爭中扮演著越來越重要的角色。當?shù)貢r間1月23日，美國總統(tǒng)特朗普在接受福克斯新聞網(wǎng)采訪時就聲稱，俄羅斯“竊取”了美國高超音速導彈技術的設計。他補充說，美國正研發(fā)自己的高超音速導彈，其性能將“更勝一籌”。“我們很快就會擁有它們?！彼a充道。

此外，美方也頻繁拿別國的高超音速武器來炒作，為自己擴張武器裝備尋找借口。彭博社去年3月13日報道稱，五角大樓分析師當時聲稱，中國在研發(fā)、測試和部署高超音速技術方面處于領先地位，不僅勝過俄羅斯，美國也在努力追趕這種五倍音速的新型武器。

對此，中國外交部發(fā)言人此前在回應相關提問時指出，美國是世界上最早研發(fā)高超音速武器的國家，目前仍在不斷發(fā)展，甚至擴散高超音速導彈的技術，并且投入上萬億的美元升級其“三位一體”的核力量。美方反復就中方正常的航天器試驗表達所謂的擔憂，并借此渲染“中國威脅論”。那么美方能否向國際社會說明美國發(fā)展高超音速武器意欲何為？又是出于什么理由擔心別的國家？國際社會是否有充分的理由對美方的舉動表達擔憂呢？

發(fā)言人強調，我們敦促美方充分尊重各國發(fā)展正當國防力量的權利，停止借渲染所謂的“中國威脅論”而大肆擴充軍力的伎倆。

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