单发推力50吨级的广域发动机已研发成功?

百科   2024-12-19 13:36   山东  


当大多数人认为即将首飞,或者干脆说已经完成首飞的大型新战机就是6代机的时刻,本文作者却一直强调只定位为5.8代机,距离真正的6代机还是差那么0.2的比例。这么说的理由其实是非常充分的。毕竟如果按照完全的新标准,6代机本质上已经是完备的空天飞机,可以在距离地面0高度一直到上万公里的太空自由穿梭。而当前已经在首飞门槛上的新机型,大部分时间只能在0高度到100公里之间的亚临界空间做战术飞行,明显距离标准的空天飞机还有不小的性能差距。但是对比只能在40公里高度以下作战的5.5代飞机,已经有巨大的提升,因此定位为5.8代。之所以在5.5代与标准的6代机之间出现性能如此巨大的代差,本质上还是在于把原先很多到7代机甚至是8代机才能完成的性能指标。



强行压缩到了6代机之内;这就造成从5.5代到完整6代之间的实际性能差异堪称有天壤之别。除了在代差标准上的明显不同之外,现在的5.8代与真正的6代之间,还在于目前所用的发动机性能不同。最近所谓很火的3台发动机,其实是2台传统涡轮喷气式发动机,再加上一台广域发动机组成动力总成。而到了真正的6代机,则完全采用彻底完善后的广域发动机,而不再安装任何传统的涡轮喷气发动机作为低空低速下的动力过渡。这里的所谓“低空低速”,实际上对比传统飞机与传统涡扇发动机来说并不低,也就是40公里高度以下,4马赫的速度之下,都算是“低空低速”了。而安装在5.8代现有阶段的初级广域发动机,暂时适合从0高度一直到100公里,速度从0到15马赫之间的所有飞行状态。



而未来完全符合6代机标准的完整态广域发动机,则适合从0高度到月球轨道的38万公里,速度从0到30马赫之间的所有飞行状态。而目前已经装机试飞的初代广域发动机,对比传统的涡轮喷气已经进步极其巨大。既不是过去经常提到的旋转脉冲爆震发动机,更不是单纯的节流火箭。其最大的技术进步,就是外表乍看仍然与普通的涡轮风扇发动机差不多,但是却可以自行适应15马赫之内的所有飞行速度与飞行高度。而旋转脉冲爆震发动机需要在传统的涡轮吸气模式之外进行复杂的燃烧做功状态切换。也就是一旦超过3.5马赫,传统的吸气压缩涡轮增压体系就处于完全的失效状态,成为对飞行没有任何帮助的死重。而且涡轮与风扇等部件,还会变成高空高速下的气流阻力而影响继续加速。



而广域发动机无需在3.5马赫上下进行任何切换就可以顺滑的持续飞行;不需要对进气道以及燃烧室的气流做出明显的开合、分流或者关闭。一旦因为飞行高度超过60公里,外界吸入的氧分子已经无法维持燃烧做功,则自动转变为自带液氧助燃。而当飞行高度与速度同时下降,从外界又可以吸入自然氧分子的时候,则重新转变为传统的涡轮吸气增压模式。整个变化过程中,都使用航空煤油作为主燃烧剂。现阶段单发全系统自重控制在2吨之内,推重比25,最大推力50吨级。双发可确保亚临界空间作为战斗机,4发则可做重载环球轰炸。未来完全版推重比增加到45以上,单发即可星辰大海任遨游!


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