在航空发动机领域,加力燃烧室的性能优劣直接关系着战斗机的空战实力。如今,中国团队在这一关键技术层面实现重大突破,有希望推动中国战斗机的“心脏”赶超美国。
据报道,中国航空发动机研究院的科研团队却凭借创新思维,全新设计的燃油喷嘴,脉冲燃料在喷嘴内沿独特的 Z 形路径穿梭,再以多元角度喷射而出,让燃料液滴呈扇形散开,与空气达成近乎完美的掺混状态。经严谨地面测试验证,此技术使加力燃烧效率一举跃升至 99%,等同于长途巡航时的燃油效率水准,这意味着燃油利用更充分,在获取同等推力前提下,耗油率大幅降低,战机航程与作战半径有望显著拓展,改写以往加力燃烧室 “油老虎” 的固有印象。
不仅如此,新技术还在发动机稳定性上收获卓越成效,最大运行负载下,发动机振动削减幅度高达 80%。振动降低,对发动机内部精密零部件的冲击磨损随之锐减,飞机因发动机过度振动导致结构损坏的风险被控制到最低,极大延长发动机使用寿命,从根本上解决长期困扰加力燃烧室实用化的顽疾。
在推力方面,该技术为战机带来约 50% 的推力增幅,而且破除传统加力燃烧室使用时长与频次的禁锢,战机能够更自如地借助强劲推力实现战术机动,空战优势得以全方位强化。当然,这项新技术下尾喷管红外特征有所增强,但在巡航阶段,其并不构成实质威胁,反而因高效推力辅助,缩短战机奔赴战区时长,增强战场响应能力。
传统的加力燃烧室工作原理,是在保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入涡轮后的燃气流中,利用燃气中剩余的氧气再次燃烧,以此实现喷气发动机推力骤增超 50%,为战机在短距起飞、高速空战机动等关键时刻赋予强大爆发力。然而,过往技术弊端也十分显著,大量燃油无法充分转化为有用热能被浪费,燃烧过程还易引发强烈振动,影响发动机稳定性和寿命,像美国 F - 22、F - 35 等先进战机,加力燃烧室使用严重受限。F - 35 限时仅能连续启用一分钟,F - 22 打开加力后油耗飙升两倍,且伴有不完全燃烧、冒黑烟等状况,也不能随意开启。
当下全球空战格局中,战斗机发动机性能是核心竞争力,美国凭借深厚技术积累,在航空发动机领域长期占据领先。中国这项加力燃烧室启动技术一旦成熟,对发动机效率的提升将带来革命性的影响,使得战斗机 “心脏” 性能飙升,为全面超越美国同类产品创造可能。当然,中国战斗机何时能用上这项技术,恐怕还需要我们耐性等待。
来源:瞩望云霄