新鮮出爐(美國有六代機嗎)現在有六代機嗎,
原標題:消息:我們的真六代機又有可能“燒煤”了,新發動機重大突破
消息:我們的真六代機又有可能“燒煤”了,新發動機重大突破
在討論戰斗機代次的時候,我們往往會因為某些技術性的關鍵性突破得以真正應用而將一些新的戰機劃分出代次。新一代的戰機由于具備了前一代戰機所不具備的優勢就會形成代差的碾壓性優勢。
而現在在網絡上討論的所謂的六代機其實都沒有對前一代戰機形成技術性碾壓的趨勢,頂多可以被稱作五代半,距離真正的六代機還有很大的差距。
而現在一項新的技術正被我們逐步實現,很有可能成為我們的六代機的關鍵性特征。這就是——燃燒固體燃料。
先別笑標題,真正燒煤的戰斗機的確是被設計過。
二戰末期,德國的石油供應受到了嚴重的打擊,但德國的煤礦資源豐富。在這個時間點上德國采用了兩種方式,第一是通過煤炭精煉柴油和煤油供應龐大的戰爭機器使用;另一種方式就是研制各種直接以煤炭作為燃料的武器。其中最著名的一種設計思想就是Lippisch P.13a噴氣式截擊機。
1944年展開項目的這架飛機的設計構想就是攜帶600公斤精煤粉,讓煤粉在沖壓發動機內燃燒。當年,常規燃料供應極度短缺,利皮施提議 P.13a 由煤炭提供動力。利皮施經過計算得出結論,用煤粉末作為燃料甚至可能比液體燃料更有效,原因是在發動機內煤炭粉末的燃燒的位置可以更精確地控制,從而得到更高的效率推進飛機前進。
P.13a就被設計成一架高速截擊機,由于速度過高,甚至沒有相應的瞄準設備進行配合,因此P.13a的作戰方式就是高速撞擊對方轟炸機。
當然了,1945年5月7日納粹德國投降,研制半年的這架PPT截擊機也就成了博物館的展品。
但是它的研制思路也成了沖壓發動機領域的一個關注要點,最近十幾年各個國家又把燒煤的理念解封了,開始在研制高超音速沖壓引擎的設計中加入了固體粉末燃燒的設計。
而在這次科技競賽中,咱們是在絕對的第一梯隊的,而且在去年年底取得了關鍵性的成果。
到這里咱們就得說說粉末燃料了。首先要肯定一下當初德國的設想是沒有問題的。
當煤粉和空氣混合后進入沖壓發動機的縮喉中,溫度和壓力都可以大幅度提高,這時候空氣中混合的煤粉就可以被點燃產生巨大的推力,維持P.13a向前飛行。
粉末燃料在沖壓發動機中的穩定特性要比液態燃料高得多,因此在沖壓發動機燃燒室內燃燒的位置就要精準得多。
而到了高超音速沖壓發動機的時候,燃燒已經成了爆炸震波。往往在高馬赫數的沖壓發動機中,這種混合燃料和空氣的燃燒區域只有幾毫米厚。
這就對燃料/空氣混合物的氣相穩定性提出了極高的要求。而液體燃料本身受到壓力的影響較大,這就導致了很難在高速氣流中維持出幾毫米厚度的燃燒層——這也是為什么大家說高超音速發動機內的點火類似于在臺風中劃著一根火柴的原因了。
而固體粉末燃料本身就是一個相當穩定的顆粒狀在壓力下不會出現凝聚、蒸騰等待液體常有的氣液轉化問題,就可以保持一個更為精準的燃燒層,幾乎可以不受到高超音速氣流的影響。
當然了,新型的超燃沖壓發動機內用的固體粉末也不是煤粉,而是鎂粉。
單質鎂是一種極其易燃的金屬,在正常大氣壓下鎂的燃點只有38~40?C,堪比白磷。
但正常環境中我們看到的鎂帶很難直接點燃,是因為其表面附著了一層氧化鎂。點燃鎂的過程首先是破壞掉表面的氧化鎂后引發的強烈氧化還原反應,而讓人覺得鎂是一種不易燃的物質。
相對于汽油的燃點427?C,鎂也就有了更好的點燃特性。
而且鎂的燃燒溫度高達3000?C也遠超了汽油燃燒的1800?C或者航空煤油的2230?C是更好的發動機燃料。
另外還有一個特性是,鎂的燃燒溫度足以讓鎂和空氣中的氮氣反應生成氮化鎂。800度的溫度就可以促成這個反應。這也是一種強放熱反應,在高空飛行氧氣稀薄,能燃燒在氮氣中燃燒也是高空絕對氧含量降低的一種有效補充。
咱們的粉末燃料高超音速發動機的測試條件都是在馬赫6.5-12之間。
如果這樣的發動機成功的運用于下一代戰斗機,那么下一代戰斗機的飛行速度將很可能突破馬赫6.5,這就形成了對現有五代機碾壓性的速度優勢。而且在鎂粉燃料高空飛行效率不減的特性也會讓我們的下一代戰斗機可以獲得更高的飛行高度。返回搜狐,查看更多
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