第93章 爆震發(fā)動機(jī)
爆震發(fā)動機(jī)又叫作脈沖爆震發(fā)動機(jī),。
提到脈沖爆震發(fā)動機(jī),首先讓人想到幾十年前的美軍戰(zhàn)略忽悠項目,,也就是所謂的曙光女神,。
換句話說,這是美國科學(xué)家提出來的新一代航空發(fā)動機(jī),。
普通的化學(xué)能量發(fā)動機(jī)是讓燃料在發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒,,但是脈沖爆震發(fā)動機(jī)就是讓燃料在發(fā)動機(jī)內(nèi)部爆炸,燃料一份一份不斷的爆炸,,為宇宙飛行器提供強(qiáng)悍的動能,。
曙光女神計劃中,這種戰(zhàn)略偵察機(jī)的體量接近100噸,,飛行高度在50公里到100公里之間,,沒有任何防空導(dǎo)彈可以對其進(jìn)行攔截,,因為飛得太高,最多只能用戰(zhàn)略激光武器攻擊,。
曙光女神飛行時,,她的尾流不是一條直線,而是一段大一段小的,,像葫蘆一樣的噴流,。
之所以如此,就是因為曙光女神采用了外界不了解的脈沖爆震發(fā)動機(jī),,這種發(fā)動機(jī)不像普通的航空發(fā)動機(jī)
它的原理是這樣的,,一樣連續(xù)噴氣,而是像人一樣,,憋足了噴出一段氣流,;然后再去憋氣,再噴出一段高速氣流,。
這種噴流的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通的航空發(fā)動機(jī),,接近火箭,但是又不像火箭一樣是一次性用品,,可以像普通航空發(fā)動機(jī)重復(fù)利用,。
如果在大氣層中,還可以吸收空氣的氧氣,,用來燃燒,,這樣就可以節(jié)省很多的資源,高層大氣中的氧氣是很多的,,可以在離開大氣層之前達(dá)到第一宇宙速度,。
這樣就可以以5倍以上音速高速飛行,而且在天空留下一段接一段的噴流,。
只是后來的事實(shí)證明,,所謂的曙光女神計劃,很可能是當(dāng)年星球大戰(zhàn)大忽悠計劃的一部分,。
根本就是只有個PPT而根本沒有實(shí)物,,連個模型都沒有,只是拿出來忽悠前蘇聯(lián),。
不過這個設(shè)想不是沒有意義,,就像電磁炮和戰(zhàn)略激光一樣,30年前的美式技術(shù)大忽悠,,卻提出了一些很有價值的研究方向,。
和輝煌太空探索公司會朝著爆震發(fā)動機(jī)方向研究,實(shí)際上還是方浩推動的結(jié)果,,否則沒有組織或者個人敢于朝著這個方向發(fā)展,。
脈沖爆震發(fā)動機(jī)說到底,就是一種基于爆震燃燒的新概念發(fā)動機(jī),,它的原理與常見的火箭發(fā)動機(jī)或航空噴氣發(fā)動機(jī)都不同,。
這種發(fā)動機(jī)在燃燒室內(nèi)直接利用爆震燃燒產(chǎn)生的爆震波來壓縮氣體,進(jìn)而產(chǎn)生動力,。
爆震燃燒產(chǎn)生的爆震波使可爆燃料的壓力,、溫度迅速升高,壓力可高達(dá)數(shù)百個大氣壓,,溫度可達(dá)2000℃,。
因此,爆震燃燒的發(fā)動機(jī)可以不用傳統(tǒng)的壓氣機(jī)和渦輪部件就達(dá)到對氣體進(jìn)行壓縮的目的,,使結(jié)構(gòu)大大簡化,,成本大大降低。
此外,,由于爆震波的傳播速度極快,,達(dá)到每秒幾千米,因此,,整個燃燒過程接近定壓燃燒,,由于定壓燃燒的熱循環(huán)效率大大高于定容燃燒,達(dá)到49%,;
普通的發(fā)動機(jī)都是定容燃燒,,定容燃燒效率只有27%,因此,,采用爆震燃燒的推進(jìn)系統(tǒng)可大大改善性能,。
當(dāng)爆震頻率很高時,達(dá)到80到100Hz,,就可以產(chǎn)生連續(xù)的推力,,可以輕易的達(dá)到50噸以上的推力。
如果安裝兩臺這種發(fā)動機(jī),,就可以讓60噸級戰(zhàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)像火箭一樣垂直躥升和高超音速,。
目前的輝煌一號飛船一共安裝了16臺脈沖爆震發(fā)動機(jī),有足夠的能力飛到月球,。
脈沖爆震發(fā)動機(jī)主要由進(jìn)氣道,、爆震室、尾噴管,、爆震激發(fā)器等部分等組成,,一個工作循環(huán)包括進(jìn)氣、噴油,、點(diǎn)火,、燃燒,,爆震波的生成和噴射。
按其工作循環(huán)的特點(diǎn),,可以將其基本工作循環(huán)過程具體分為以下幾個階段,。
第一,燃料和氧化劑混合物填充爆震室,;如果是利用高層空氣中的氧氣,,則仍然需要進(jìn)氣道,不過這種發(fā)動機(jī)的好處就是氧化劑既可以用自然界的氧氣,,也可以自帶氧化劑,,因此用這種發(fā)動機(jī)可以在大氣層內(nèi)外穿梭飛行,極大地減少了燃料負(fù)載壓力,。
第二個工作步驟是點(diǎn)火起爆,。
第三,把爆震波向敞口端傳播,,并排出爆震室,,爆震室中充滿高溫高壓的燃?xì)猓?p> 第四,當(dāng)爆震波到達(dá)出口時,,膨脹波反射進(jìn)來,,爆震產(chǎn)物從爆震室排出;
第五,,大部分燃?xì)馀懦龊?,從封閉端反射回來的膨脹波排出爆震室;
第六,,膨脹波排出后,,爆震室處于低壓狀態(tài),充入隔離氣體吹除余下的燃?xì)?,接著重新補(bǔ)充可爆混合物,,開始下一次新的循環(huán)。
整個工作過程是間歇性,、周期性進(jìn)行,,即脈沖發(fā)動機(jī)是非穩(wěn)態(tài)工作的。當(dāng)爆震頻率很高時,,例如大于100Hz時,,一般人的感官是體會不到的,可以近似認(rèn)為工作過程和過去的吸氣渦輪發(fā)動機(jī)一樣是連續(xù)的,,因此可以提供連續(xù)推力讓飛行器平飛或者垂直躥升,,而不會出現(xiàn)因為噴射頻率過慢,而讓飛行物出現(xiàn)慣性不足掉高度的現(xiàn)象,。
與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)相比,,脈沖爆震發(fā)動機(jī)省去了壓氣機(jī),、渦輪機(jī)等部件,具有結(jié)構(gòu)簡單,、推重比高,、成本低廉等特點(diǎn)。
這種發(fā)動機(jī)最大的好處是有沒有外界的空氣都可以正常工作,,而且自動切換大氣層內(nèi)外的工作模式,因此是一種最為理想的自由翱翔的發(fā)動機(jī),。
如果不用這種發(fā)動機(jī),,那么所謂的空天飛機(jī)就要攜帶包括從噴氣發(fā)動機(jī)到傳統(tǒng)火箭的一套復(fù)雜切換的發(fā)動機(jī),重量大,、效率低,,而用脈沖爆震發(fā)動機(jī)用一種發(fā)動機(jī)已經(jīng)足夠了。
目前的航空發(fā)動機(jī)不過是第五代,,應(yīng)用在第五代戰(zhàn)機(jī)上面,,第六代戰(zhàn)機(jī)還在實(shí)驗室進(jìn)行研究,這種發(fā)動機(jī)的研究屬于第7代戰(zhàn)機(jī)技術(shù),,可見輝煌太空探索公司的航空技術(shù)實(shí)力非常強(qiáng)悍,,畢竟是輝煌科技集團(tuán)最為強(qiáng)大的研究團(tuán)隊,凝聚了集團(tuán)接近二十年的技術(shù)積累,。
可想而知,,因為方浩的大力投資,震爆發(fā)動機(jī)的技術(shù)足足超過了地球的航空技術(shù)二三十年,。
目前的輝煌一號可以實(shí)現(xiàn)從距離地面1米到距離地面300公里的軌道自由的飛行和作戰(zhàn),,已經(jīng)通過了多次的測試。
這一次讓輝煌一號飛上月球,,是經(jīng)過充分考慮的結(jié)果,,因為輝煌科技集團(tuán)要進(jìn)軍太空領(lǐng)域了,脫離地球的束縛,。
美軍雖然在曙光女神忽悠計劃中最早提出脈沖震爆發(fā)動機(jī)的設(shè)計理念,,但是此后幾十年來卻鮮有后續(xù)進(jìn)展的報道。
在很多高科技武器項目上,,星球大戰(zhàn)計劃被廢止以后,,這種虎頭蛇尾的情況也算屢見不鮮。
不過各國軍方倒是一直沒有放棄對脈沖震爆發(fā)動機(jī)的研發(fā)工作,。
輝煌太空探索公司震爆發(fā)動機(jī)的問世,,瞬間吸引了全球科技公司的注意,一場對于輝煌科技集團(tuán)的關(guān)注漸漸開始醞釀,。