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封锁也没用,我国已在研发世界一流航发了技

来源:风动 时间:2023/9/25
北京中科白瘕风刘云涛 http://www.csjkc.com/zjtd/421.html
中国正在研发世界一流航发?

此前据报道,中国航发发动机集团有限公司将在第十四届中国国际航空航天博览会上,对“太行”发动机进行系列展示,这意味着中国在涡扇10发动机方面,已经有一个成熟的体系。

当然,相较于世界上的一流航发而言,我国光有太行肯定是不行的。要知道,中国的航发起步晚,起点低,且在相关领域长期被西方国家封锁,在各军事大国中属于较低水平,因此我们一直有在努力研发更为先进的航空发动机。

而早前网上有传言称,我国已经在研发世界一流航发了,且快要露面了,对此我们难辨真伪。毕竟暂时还没有相关报道流出,且根据我国中航副总裁张健所言,我国的航发技术目标已经排到年了,这之中究竟有哪些已经实现了,暂时还属于机密。

不过虽然无法判断真假,但我们可以就这款网友说的先进航发,进行一个分析。

变循环发动机

这款航空发动机就是变循环发动机,目前还停留在研发阶段,但各军事大国已经确定了它在未来的主流地位。

变循环发动机现在在航发中的地位,就像是螺旋桨发动机时代的喷气式发动机,只要出现那就是革命性的突破。

要了解变循环发动机我们就需要先知道一件事,那就是不同的航发在不同速度上发挥的效果不同。

这就好比人走路的步距,步距有多长一定和其身高有关系。不同身高的人步距不一样,若是一个人强行走自己不习惯的步距,那么它走路就会相当别扭。

因为发动机涵道的影响,不同型号航发在不同速度下的燃料燃烧效率、稳定性上都有较大差距。

比如说美国的大黄蜂战机F/A-18,其在亚音速飞行状态下效果最好。一旦F/A-18超音速飞行,就会出现油耗快速提升等情况。

再比如我国的歼-20,其在亚音速状态下到1.~1.4马赫之间的飞行效果最好。歼-20高于或低于这个速度,都会造成油耗增加或飞行稳定性降低等情况。

基于这种情况,现在的战斗机都是专精于部分领域。但变循环发动机的出现改变了这一切,因为它能保证自己在任何飞行速度下都处于最佳状态,不会因为速度太慢或太快出现其它航发会出现的问题。

变循环发动机的原理是物理改变自己的内部结构,也就相当于一个人可以随意改变自己的身高。当一个人提升自己身高时,它的步距自然就大了。

反之亦然,这个人身高变低,步距也会降低。发动机通过改变自己的内部结构,使得自己的涵道比能够随意变化,也就达到了“改变自己身高”的目的。

变循环发动机的技术门槛

当然,其中原理说起来简单但做起来很难,里面的技术门槛远不是一般国家能解决的。要研究变循环发动机,需要像研究普通航空发动机一样,靠大量的风洞测试,这就在无形中淘汰了世界上的绝大多数国家。

有风洞的国家很多,日本、瑞典、罗马尼亚等国都有。但要足够规格的风动群,那拥有的国家一只手就能数出来,就中美俄这几个。

目前中国在投入使用的最大风洞是FL-62,直径18米,规格世界顶尖。此外中国同时期还在建造JF-22。这个风洞除了规格更大外,还能吹速度达到每秒10公里的风,能为飞行物模拟0倍音速飞行时的气流条件。

所以单就风洞群的规格,中国也有了研究变循环发动机的基础。

除了以风洞为基础,技术的积累同样重要。任何需要以物理方式运行的精密仪器,在运行过程中一旦出现物理结构变化,轻则停转,重则直接散架。

试想一下,一辆汽车在道路上以公里的时速行驶时,4个轮子一瞬间变成三角形会发生什么情况?

航发在运行过程中,内部的核心机转速可比汽车轮胎快多了。这要是高速运转时突然变一下核心机的物理结构,很可能这台航发会直接报废。

所以风洞只是国家研发变循环发动机的基础,在基础上还需要国家有过硬的航空工业技术。

中美的变循环发动机技术

目前世界上有两个国家透露了自己在研究变循环发动机,一个是美国,另一个就是中国了。

中国在大约年时透露出了相关消息,年时就有几家官媒在报道中航集团(中国最大官方航空工业集团,成飞和沈飞都是其子公司)工程师刘乐泉时,就提出他是中国某新一代航发的设计总师。

歼-20将来使用的涡扇-15可称不上是新一代的航空发动机,所以很多人当时都猜测刘乐泉负责设计的就是变循环发动机。

一旦中国的变循环发动机研发成功,那中国的确将拥有全世界最先进的航发。介于美国现在也在研发变循环发动机,到时候很可能出现中美在航发领域并列的局面。

不过这已经很不错了,毕竟在以美国为首的西方国家研究喷气式发动机时,中国连螺旋桨发动机都造不了。后来到50年代中期,中国才有了造涡喷发动机的能力,彼时西方国家发展航空工业都半个多世纪了。

此外有了变循环发动机,也就有了造六代机的基础。

目前国际上还未确定六代机的技术标准,但大部分人都认为六代机该在五代机超音速巡航的基础上,航程也得到极大的提升。

要达到这个目标现有的航空发动机自然不行,得上变循环发动机。只有变循环发动机这种能改变自身涵道比的发动机,才能使得战机既有极远的航程还有极快的速度。

美国方面的NGAD项目就是美国下一代的空优战机方向之一,这款战机的发动机就将使用变循环发动机,届时其航程可能在现代五代机的基础上提升至少0%。

我国方面也有很多网络上的消息称中国在研发六代机,以中国服役一代,预研一代的风格,在五代机已经量产的情况下,六代机大概率也已经立项了。

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