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科技從大學開始壟斷

第93章 爆震發(fā)動機

科技從大學開始壟斷 伊謎 2252 2021-03-29 14:11:27

  爆震發(fā)動機又叫作脈沖爆震發(fā)動機。

  提到脈沖爆震發(fā)動機,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,這是美國科學家提出來的新一代航空發(fā)動機。

  普通的化學能量發(fā)動機是讓燃料在發(fā)動機內(nèi)部燃燒,但是脈沖爆震發(fā)動機就是讓燃料在發(fā)動機內(nèi)部爆炸,燃料一份一份不斷的爆炸,為宇宙飛行器提供強悍的動能。

  曙光女神計劃中,這種戰(zhàn)略偵察機的體量接近100噸,飛行高度在50公里到100公里之間,沒有任何防空導彈可以對其進行攔截,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,這種發(fā)動機不像普通的航空發(fā)動機

  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。

  這種噴流的速度遠遠超過普通的航空發(fā)動機,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)動機重復利用。

  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。

  只是后來的事實證明,所謂的曙光女神計劃,很可能是當年星球大戰(zhàn)大忽悠計劃的一部分。

  根本就是只有個PPT而根本沒有實物,連個模型都沒有,只是拿出來忽悠前蘇聯(lián)。

  不過這個設想不是沒有意義,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)動機方向研究,實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)動機說到底,就是一種基于爆震燃燒的新概念發(fā)動機,它的原理與常見的火箭發(fā)動機或航空噴氣發(fā)動機都不同。

  這種發(fā)動機在燃燒室內(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,壓力可高達數(shù)百個大氣壓,溫度可達2000℃。

  因此,爆震燃燒的發(fā)動機可以不用傳統(tǒng)的壓氣機和渦輪部件就達到對氣體進行壓縮的目的,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,達到49%;

  普通的發(fā)動機都是定容燃燒,定容燃燒效率只有27%,因此,采用爆震燃燒的推進系統(tǒng)可大大改善性能。

  當爆震頻率很高時,達到80到100Hz,就可以產(chǎn)生連續(xù)的推力,可以輕易的達到50噸以上的推力。

  如果安裝兩臺這種發(fā)動機,就可以讓60噸級戰(zhàn)機實現(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,有足夠的能力飛到月球。

  脈沖爆震發(fā)動機主要由進氣道、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)包括進氣、噴油、點火、燃燒,爆震波的生成和噴射。

  按其工作循環(huán)的特點,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,則仍然需要進氣道,不過這種發(fā)動機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)動機可以在大氣層內(nèi)外穿梭飛行,極大地減少了燃料負載壓力。

  第二個工作步驟是點火起爆。

  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氣;

  第四,當爆震波到達出口時,膨脹波反射進來,爆震產(chǎn)物從爆震室排出;

  第五,大部分燃氣排出后,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氣,接著重新補充可爆混合物,開始下一次新的循環(huán)。

  整個工作過程是間歇性、周期性進行,即脈沖發(fā)動機是非穩(wěn)態(tài)工作的。當爆震頻率很高時,例如大于100Hz時,一般人的感官是體會不到的,可以近似認為工作過程和過去的吸氣渦輪發(fā)動機一樣是連續(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)動機相比,脈沖爆震發(fā)動機省去了壓氣機、渦輪機等部件,具有結(jié)構(gòu)簡單、推重比高、成本低廉等特點。

  這種發(fā)動機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。

  如果不用這種發(fā)動機,那么所謂的空天飛機就要攜帶包括從噴氣發(fā)動機到傳統(tǒng)火箭的一套復雜切換的發(fā)動機,重量大、效率低,而用脈沖爆震發(fā)動機用一種發(fā)動機已經(jīng)足夠了。

  目前的航空發(fā)動機不過是第五代,應用在第五代戰(zhàn)機上面,第六代戰(zhàn)機還在實驗室進行研究,這種發(fā)動機的研究屬于第7代戰(zhàn)機技術,可見輝煌太空探索公司的航空技術實力非常強悍,畢竟是輝煌科技集團最為強大的研究團隊,凝聚了集團接近二十年的技術積累。

  可想而知,因為方浩的大力投資,震爆發(fā)動機的技術足足超過了地球的航空技術二三十年。

  目前的輝煌一號可以實現(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,因為輝煌科技集團要進軍太空領域了,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)動機的設計理念,但是此后幾十年來卻鮮有后續(xù)進展的報道。

  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)動機的研發(fā)工作。

  輝煌太空探索公司震爆發(fā)動機的問世,瞬間吸引了全球科技公司的注意,一場對于輝煌科技集團的關注漸漸開始醞釀。

  

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