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中国研制出全球首台以航空煤油驱动的斜爆轰发动机
阿峰故事会

2025年2月,一则来自中国航空航天领域的重磅消息震惊世界:中国科学家成功测试全球首台以标准航空煤油(RP-3)驱动的斜爆轰发动机(ODE),其飞行速度可达16马赫(约20000公里/小时),这一成就迅速成为全球关注焦点。据香港《南华早报》报道,该发动机的成功研制,不仅打破了高超音速推进领域的技术瓶颈,更预示着人类航空航天史将迎来革命性变革。

此次具有里程碑意义的测试,在北京的JF12激波风洞中完成。JF12激波风洞作为世界领先的超高速风洞,能够模拟40公里高空、9倍音速以上的极端飞行环境,为斜爆轰发动机的研发提供了关键实验平台。在风洞的模拟环境下,科研团队成功实现了RP-3航空煤油在斜爆轰发动机中的稳定燃烧,持续产生斜爆轰波,验证了发动机在高超音速条件下的可行性与稳定性。

斜爆轰发动机与传统超燃冲压发动机相比,具有显著的技术优势。其工作原理基于爆震波,通过“爆震燃烧”实现燃料在极短时间内的爆炸式燃烧,燃烧速率比传统超燃冲压发动机快1000倍。这一特性使得斜爆轰发动机的燃烧室长度大幅缩短85%,不仅减轻了飞行器的重量,还显著延长了航程,为实现高超音速飞行提供了更高效的动力解决方案。

值得一提的是,RP-3航空煤油作为常见的商用燃料,具有能量密度高、存储运输方便等优点,但因其点火延迟问题,长期以来难以应用于高超音速发动机。中国科研团队通过创新性的技术手段,成功攻克这一难题。他们将燃料-空气混合物预压缩至3527摄氏度,并在燃烧室壁设计5毫米凸起结构,诱导产生自持爆震波,从而实现了RP-3煤油的稳定点火与持续燃烧。这一突破不仅解决了斜爆轰发动机的燃料难题,也为未来航空航天领域的可持续发展提供了更具可行性的燃料选择。

斜爆轰发动机的成功研制,在军事和民用领域都展现出巨大的应用潜力。

在军事领域,该发动机的高速度和高机动性将赋予武器装备前所未有的战略优势。搭载斜爆轰发动机的高超音速导弹、无人机和轰炸机,能够以16马赫的速度突破现有防空系统的反应极限,实现快速打击和突防。与中国现役的鹰击-21导弹末端10马赫的速度相比,装备斜爆轰发动机的武器系统速度更快、射程更远,使敌方防空系统难以拦截,大大提升了军队的战略威慑力和实战能力。

在民用领域,斜爆轰发动机有望推动“全球一小时交通圈”的实现。以16马赫的速度计算,从上海飞抵洛杉矶仅需半小时,这将彻底改变现有的国际航空运输格局,大幅缩短洲际旅行时间,促进全球经济、文化和人员的交流与合作。此外,该技术还将助力可重复使用空天飞机的发展,实现大气层与近地轨道的无缝衔接,为未来的太空探索和商业航天开辟新的道路。

在全球高超音速技术竞争的赛道上,中国此次取得的突破无疑令世界瞩目,也让长期在该领域投入巨大资源的美国倍感压力。美国虽然将高超音速研究预算增至69亿美元,但由于技术瓶颈和实验设施的限制,如缺乏类似JF12激波风洞这样的关键实验平台,其研发进展相对缓慢。而中国凭借自主创新和不懈努力,在斜爆轰发动机技术上取得领先,实现了从技术追随者到引领者的跨越。

尽管中国在斜爆轰发动机技术上取得了重大突破,但未来仍面临诸多挑战。例如,发动机的工程化验证和实际飞行测试还需要进一步开展,以确保其在复杂飞行条件下的可靠性和稳定性;同时,燃烧过程中产生的副产物处理和环保问题也需要深入研究和解决。

中国成功研制全球首台以航空煤油驱动的斜爆轰发动机,是中国航空航天技术发展的重要里程碑。它不仅打破了国外技术封锁,展示了中国在高超音速领域的创新能力和科技实力,更为未来的军事战略、民用航空和太空探索开辟了新的可能性。随着这一技术的不断成熟和应用,人类有望迎来一个全新的“超音速交通时代”,而中国也将在全球航空航天领域的舞台上扮演更加重要的角色。

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