【環(huán)球網(wǎng)軍事8月29日報道 環(huán)球時報特約記者 柳玉鵬 環(huán)球時報記者 馬俊】據(jù)俄塔社27日報道,俄羅斯在世界上最先成功完成新一代采用生態(tài)環(huán)保液體燃料的脈沖爆震航天發(fā)動機測試。近年來,美國和中國不斷在航天領(lǐng)域取得突破,而曾經(jīng)的航天強國俄羅斯卻相對沉寂。脈沖爆震發(fā)動機被認為是21世紀最有潛力的空天動力項目,如今它的測試成功,令俄羅斯在航天領(lǐng)域的激烈競爭中扳回一城。
什么是脈沖爆震發(fā)動機?
俄聯(lián)邦新聞網(wǎng)27日稱,脈沖爆震發(fā)動機是一種新概念發(fā)動機,它的原理與常見的火箭發(fā)動機或航空噴氣發(fā)動機都截然不同。這種革命性的發(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。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。據(jù)稱,未來無論是火箭、導(dǎo)彈,還是空天飛機都可以使用脈沖爆震發(fā)動機,它也被認為是21世紀最有潛力的空天動力項目。
俄塔社稱,俄羅斯前景研究基金會26日宣布了新概念發(fā)動機測試成功的消息,該試驗由俄液體脈沖爆震發(fā)動機專業(yè)實驗室、俄科學(xué)院新西伯利亞拉夫連季耶夫流體動力學(xué)研究所及莫斯科航空學(xué)院等科研巨頭共同完成。據(jù)介紹,俄羅斯前景基金會的來頭也不小,它成立于2012年,是目前俄唯一專門從事國防前沿技術(shù)研究的科研組織機構(gòu)。
報道說,俄羅斯科學(xué)家們在7-8月對這種新型發(fā)動機成功進行了多次試驗,測試使用的燃料為液氧和煤油。該項目領(lǐng)導(dǎo)人鮑雷斯·薩托夫斯基表示,試驗中成功地產(chǎn)生了不同能量的爆震波,并平衡了振動和沖擊負荷。實驗研究已清楚地證實這種新型發(fā)動機技術(shù)上的可行性。現(xiàn)在俄方關(guān)于數(shù)據(jù)研究和模擬階段的任務(wù)已經(jīng)結(jié)束,工作重心轉(zhuǎn)到點火試驗階段。
燃料利用效率提高一倍
俄羅斯媒體歡呼,這次試驗成功是航天史上的“劃時代事件”。許多國家在積極推進脈沖爆震航天發(fā)動機的研發(fā),但都沒有成功。據(jù)稱,1940年蘇聯(lián)科學(xué)家亞科夫·澤利多維奇首次提出可以使用爆震燃燒能量的可能性理論,而德國人隨后對間歇爆震的應(yīng)用進行了早期研究。上世紀50-60年代是脈沖爆震發(fā)動機的啟蒙期,蘇聯(lián)和美國等對這種發(fā)動機的研究工作一直延續(xù)到今天,但也沒有真正能將其應(yīng)用到航天器中。
中國航空專家王亞男28日告訴《環(huán)球時報》記者,脈沖爆震發(fā)動機自從提出設(shè)想以來,一直稱得上是航天界的“夢幻動力”。傳統(tǒng)的火箭發(fā)動機在原理上屬于“定容燃燒”,雖然在技術(shù)上不斷改進,但始終沒有出現(xiàn)原理上的突破,很多方面的潛力已經(jīng)挖掘殆盡。而脈沖爆震發(fā)動機屬于理論燃燒效率最高的“定壓燃燒”,從熱力學(xué)角度來看是最劃算的燃料消耗方式,燃料的利用效率比火箭發(fā)動機提高一倍。此外,脈沖爆震發(fā)動機沒有容易損壞的旋轉(zhuǎn)部件,因此結(jié)構(gòu)更簡單、維護更容易。
王亞男說,如果脈沖爆震發(fā)動機得以實用化,將給航空和航天領(lǐng)域帶來革命性的變化。這種發(fā)動機不僅適用于航天領(lǐng)域,也能裝載在飛機上。理論上講,它可以讓飛機的最大速度達到10倍音速??茖W(xué)家一直夢想,未來搭載脈沖爆震發(fā)動機的空天飛機可以方便地往返于天地之間。脈沖爆震發(fā)動機的燃燒效率高,讓它非常適合作為巡邏機、無人偵察機等長航時飛行器的動力;而五角大樓則看上它的高速性能,設(shè)想基于這種發(fā)動機研制出高超音速武器。



