中国科学家研制出全球首款可实现16马赫飞行的喷气燃料发动机 | 南华早报
Stephen Chen
全球首台采用标准航空煤油的斜爆震发动机(ODE)由中国科学家成功完成测试,这项可能颠覆高超音速推进技术的突破或将重新定义空天旅行的速度极限。在中国科学院力学研究所北京JF-12激波风洞进行的一系列开创性实验中,研究人员使用商用RP-3航空煤油,在模拟40公里(25英里)以上高空、高马赫飞行条件下实现了持续斜爆震燃烧。发表于《实验流体力学》期刊的研究结果显示,其燃烧速率比传统超燃冲压发动机快1000倍,可在马赫数6至16区间稳定工作——这正是传统吸气式发动机失效的速度范围。
与需要庞大燃烧室且易在高马赫速度下熄火的超燃冲压发动机不同,ODE将激波转化为助力。通过在燃烧室壁面设置5毫米凸起结构,工程师成功诱导出可自我维持的"爆震钻石"现象——这种由激波驱动的超高速爆炸能在微秒级时间内完成燃烧。
“激波对油气混合物进行剧烈压缩和点燃,形成自持强化的爆震波阵面,“项目负责人、中科院力学所韩鑫研究员团队在论文中写道。
在9马赫的测试中,数据显示爆震点的压力峰值达到环境压力的20倍,这表明该发动机能在大多数超燃冲压发动机难以工作的速度区间产生可观的推力。