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中國為了下一代戰(zhàn)機和高超音速飛彈,正在研發(fā)一款技術(shù)顛覆性噴氣發(fā)動機。這款“對轉(zhuǎn)式?jīng)_壓發(fā)動機”能從靜止?fàn)顟B(tài)持續(xù)運轉(zhuǎn),直到6馬赫以上,可望取代目前高速飛行使用的組合式渦輪沖壓系統(tǒng)。目前,這種新一代發(fā)動機已在中國研發(fā)成功,并通過實驗驗證,標(biāo)志著朝工程應(yīng)用邁出重要的一步。從實際應(yīng)用來看,這款新一代發(fā)動機將標(biāo)志著中國在戰(zhàn)機發(fā)動機方面實現(xiàn)國際超越,成為全球第一個掌握下一代尖端戰(zhàn)機所使用的發(fā)動機的國家。據(jù)研制專家明確表示:中國發(fā)展新的計數(shù)原理發(fā)動機將是打破西方壟斷甚至超越西方的戰(zhàn)略選擇。當(dāng)裝備新原理發(fā)動機的第七代戰(zhàn)機服役后,可以在不到半小時內(nèi)飛抵關(guān)島,不但敵人的導(dǎo)彈追不上,就是現(xiàn)有的任何反導(dǎo)防御系統(tǒng)很可能還沒發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)機的影子就已被徹底摧毀。
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請大家注意,這次中國研發(fā)的發(fā)動機稱作“新原理發(fā)動機”,也就是說它不再是傳統(tǒng)的“渦輪發(fā)動機”,也不是“渦扇發(fā)動機”,又不是“火箭發(fā)動機”,還不是“沖壓噴氣發(fā)動機”,而是十分罕見的“對轉(zhuǎn)式?jīng)_壓發(fā)動機”。提到“沖壓發(fā)動機”這個名詞,很多人是從一些超音速導(dǎo)彈開始了解這種原理發(fā)動機的,比如中國50年前研發(fā)的C-101和C-301兩種超音速反艦導(dǎo)彈。后來,中國從俄羅斯引進了著名的“日炙”反艦導(dǎo)彈,那可是鼎鼎有名的“航母殺手”,因為采用了沖壓發(fā)動機可實現(xiàn)超音速突防,曾跟同步引進的“現(xiàn)代”級驅(qū)逐艦一起,成為上世紀(jì)90年代以后中國海軍的“反航母利器”。
上述這些導(dǎo)彈雖然均實現(xiàn)了超音速飛行,但是普遍存在一個較難解決的問題,那就是在起飛和超音速飛行前,都需要依賴傳統(tǒng)發(fā)動機或者火箭發(fā)動機提供初始速度。也就是說,在沖壓發(fā)動機投入工作前,其自身重量是一個“死重”——就是不能為導(dǎo)彈起飛過程提供推力。同理,當(dāng)導(dǎo)彈啟動沖壓發(fā)動機進入超音速飛行階段后,提供起飛推力的傳統(tǒng)發(fā)動機就得關(guān)機,此刻也成了“死重”。這就是說,在導(dǎo)彈上,必須同時配置兩種推力模式,它們分別工作在不同的階段,但卻不能同時提供推力——其中一個工作時另一個就成為了大量損耗推力的包袱。
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對此,西方國家的解決之道是采用火箭發(fā)動機和沖壓發(fā)動機串聯(lián)并且在沖壓發(fā)動機開始工作前拋掉火箭發(fā)動機,造成的后果是導(dǎo)彈長度超長長徑比很大。而俄羅斯的做法則是采用火箭發(fā)動機和沖壓發(fā)動機捆綁,兩者互不干擾,火箭發(fā)動機關(guān)機后沖壓發(fā)動機開機,但前者并不拋掉,造成的后果就是導(dǎo)彈直徑大增長徑比很小。
因為怎么也都無法解決這兩種發(fā)動機之間的矛盾,但卻是各國很多科學(xué)家積極努力的方向,不過率先實現(xiàn)科技突破的卻是中國科學(xué)家。這種新原理發(fā)動機采用了兩組反向旋轉(zhuǎn)的壓縮機葉片,徹底打破傳統(tǒng)航空發(fā)動機的模式,能以一敵二(渦輪/沖壓發(fā)動機),直接達到高超音速,中間沒有兩款發(fā)動機工作模態(tài)的轉(zhuǎn)換,因此就不存在“死重”。更直白來說,中國的新原理發(fā)動機實現(xiàn)了渦輪/沖壓發(fā)動機的二合一,就是說發(fā)動機能從靜止?fàn)顟B(tài)持續(xù)運轉(zhuǎn),直到5馬赫(普遍認(rèn)為是高超音速的門檻)以上的高超音速,這中間沒有模式切換問題,完全是在一臺發(fā)動機上完美實現(xiàn)的。
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在具體應(yīng)用上,當(dāng)裝備第七代戰(zhàn)機時,這種發(fā)動機可以賦予戰(zhàn)機以敵機望塵莫及的高超音速,如果是攻擊那么就能在迅雷不及掩耳之際對敵發(fā)動致命一擊,如果是防御那就敵人的導(dǎo)彈也追不上。如果這種發(fā)動機裝備到導(dǎo)彈上,在巡航時可以持續(xù)使用3馬赫以下的速度搜索目標(biāo)還節(jié)省燃料,當(dāng)發(fā)現(xiàn)并鎖定目標(biāo)之時就可迅速轉(zhuǎn)換進入沖壓工作階段,此時可以在敵人防御系統(tǒng)還來不及反應(yīng)時就已命中目標(biāo)。如果裝備戰(zhàn)略轟炸機,那就是高超音速的轟炸機,可以120分鐘內(nèi)打遍全球,沒有導(dǎo)彈和戰(zhàn)機能夠追上它攻擊它。當(dāng)然,如果裝備大型客機,那么,可在100分鐘內(nèi)抵達全球大多數(shù)機場,真正為24小時內(nèi)實現(xiàn)全球旅行提供了保證。
分析指出,在航空發(fā)動機業(yè)界,中國是后來者,長期因為不具備大推力渦扇發(fā)動機能力,而導(dǎo)致在先進軍機研發(fā)方面大幅落后于美俄歐。如今,隨著渦扇-15、渦扇-20等陸續(xù)研發(fā)成功,中國的軍機研發(fā)開始發(fā)力,殲-36、殲-50和運-20等使用國產(chǎn)尖端發(fā)動機的型號先后上天,已經(jīng)開始讓中國軍機躍上國際領(lǐng)先水平。現(xiàn)在,新原理“對轉(zhuǎn)式?jīng)_壓發(fā)動機”又再次取得巨大技術(shù)突破,不但讓中國下一代戰(zhàn)機繼續(xù)領(lǐng)先全球,還能讓中國高超音速導(dǎo)彈打遍全球,更能為中國武器對敵降維打擊奠定堅實技術(shù)基礎(chǔ)。
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