现在的涡扇发动机可以用于未来的空天飞机吗?

小右PAI

不行。


先来说一下什么叫空天飞机,空天飞机是可以在大气层中飞行,并且在加力后可以摆脱地球引力,进入太空的飞机。

先不说涡扇发动机进入地球大气层和宇宙交际处如何工作,因为那里的空气稀薄,完全不适合涡扇发动机的工作。


单说现在航空发动机的发展。现在航空发动机的设计工作,制造工作,材料选择已经进入极限,现在的航空发动机领域想要在涡扇发动机上再取得进一步的发展,真的很难。在这样的情况下,涡扇发动机如何能实现在加力下,使飞机挣脱地球引力?

事实上说起未来空天飞机的动力,更多人想到的还是核动力发动机,虽然现在核动力发动机有一系列问题函待解决,但我相信这不可能阻挡人类的脚步。


桀骜不驯扫地僧

涡扇发动机和所有喷气式发动机一样,都要依赖空气工作,这也决定了它无法在太空工作。

(暴风雪号大气层内测试机装有4台AL-31,涡扇发动机和太空最接近的一个案例)

美国的航天飞机是历史上第一种能够垂直起飞、水平降落的可复用航天器,但其主发动机SSME是使用液氧液氢的低温火箭发动机,外接巨大的燃料箱,而苏联的“暴风雪”号航天飞机只有小型液体火箭发动机用于太空飞行和返回时姿势操控,主发动机都在能源号火箭上,不过用于大气层内测试的一架暴风雪号样机,曾装上4台AL-31型军用涡扇发动机用于大气层内飞行,但根本上不了太空。

而空天飞机的构想早在80年代就多次提出过,比如中国的载人航天工程论证的时候,除了航天五院的载人飞船,也就是现在的神舟号之外,其余4种都是空天飞机,这里面既有两级入轨的火箭动力空天飞机,也有几种都是运载火箭发射入轨的小型航天飞机,包括美国多次发射的X-37,严格意义上不能叫空天飞机,都是小型航天飞机。

最近航天科工集团倒是披露了腾云工程,是真正意义上的两级入轨、水平起飞、水平降落的空天飞机,这种空天飞机的起飞级动力预计会是超燃(超音速燃烧)冲压式发动机,可以将空天飞机在大气层内加速至5到6马赫,具备更好的入轨动能,但进入轨道依然要轨道级来完成,也就是小型航天飞机上的传统的火箭发动机,因此包括中国正在研制的,美国曾经研制过的,多是这种组合动力的空天飞机,但超燃冲压发动机研制难度很大,所以目前空天飞机普遍还在蓝图阶段。

(腾云空天飞机,轨道级背负在入轨级上面)

至于涡扇发动机,它的加速性能、无法在大气层外工作等缺陷,注定了不能作为空天飞机的动力。


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