抢占航空发动机制高点——超燃冲压发动机新动向(二)

前一篇写到中国在超燃冲压发动机领域后来者居上,仅次于美国,已经开始试飞验证了。超过了欧洲航天强国,中国终于有了弯道超车的机会,就看能不能把握住了。今天继续介绍关于超然冲压发动机的另一个方向,固体燃料超燃冲压发动机。

还是那句话,超燃冲压发动机,原理很简单,但是世界航天强国经过六十年的研发,依然没有实现实用样机的定型。就连美国的超燃冲压发动机,也还没有做到实用。相对来说,中国是紧跟在美国之后的,差距并不大。同步进行预研的还有固体燃料冲压发动机。

抢占航空发动机制高点——超燃冲压发动机新动向(二)

固体燃料冲压发动机的优势是显而易见的,就像东风5B只是在宣示我能狠狠地打你,而东风31和东风41却可以说明我可以随时随地攻击你,这种威慑作用显然更大。此外,固体燃料冲压发动机结构简单、成本低、作战反应时间短、能量密度高等优势。液体燃料超燃冲压发动机还需要特制的燃料贮箱,尤其是液氢燃料对贮箱的保温要求很高。而固体燃料可以不需要单独设计贮箱,而且还可以较长时间备战,随用随发跟固体火箭一样,响应速度非常快。

抢占航空发动机制高点——超燃冲压发动机新动向(二)

找不固体燃料超然冲压发动机样机图,抱歉


在固体燃料超燃冲压发动机,各军事强国都有预研的经验,但是也都还没有进入样机生产阶段。这个也是中国航空航天领域可以弯道超车的领域之一。目前世界上主要有三种类型的固体超燃冲压发动机在论证试验,分别是固体燃料超燃冲压发动机、双燃烧室固体燃料超燃冲压动机和固体火箭超燃冲压发动机。

固体燃料超燃冲压发动机,最早由美国在1989年开始试验论证,以色列也有重要理论贡献,中国有两个单位也进行了相关试验。目前已经论证了固体燃料在超音速气流中的点燃和稳定燃烧问题,未来需要在燃烧效率、推力和比推力等领域开展更多研究。

抢占航空发动机制高点——超燃冲压发动机新动向(二)

双燃烧室固体燃料超燃冲压发动机,也是美国人最早提出,中国也有研究团队在进行早期预研。该型发动机旨在解决固体燃料在超声速气流中的点火问题和燃烧效率问题。目前由于前一款发动机结构更简单,设计也可行,对于这款发动机的研究相对较少。

固体火箭超燃冲压发动机目前只有中国科研团队有布局。该型发动机采用低氧化剂的固体火箭燃料方案,相对于普通固体燃料超燃冲压发动机来说更容易点火,燃烧效率更高,相对于固体火箭来说可以携带更少氧化剂利用空气氧化,提高燃料携带量。更重要的是,基于固体火箭技术,该型发动机较快完成了理论验证,而且开始进入性能优化阶段。但缺点是携带少量氧化剂减少了燃料的携带量,影响了发动机工作时间。

抢占航空发动机制高点——超燃冲压发动机新动向(二)

抢占航空发动机制高点——超燃冲压发动机新动向(二)

以上是关于固体燃料超燃冲压发动机的简单介绍这种发动机的简单介绍。由于没有成型产品面世,大家都在预研,我们弯道超车的机会也比较大。当然,这款发动机也有缺点,比如相对液体燃料来说比冲力比较小,飞行速度偏低,另外燃烧产物也更复杂环境友好性差一些。未来民用的超高音速飞行器应该不会采用这种类型的发动机。

好了,今天的介绍就说这么多,如有不对的地方欢迎批评指正。欢迎大家关注以后的科普文章。

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