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一小时全球随便达!磁流体发动机将我国推向高超音速领域最前沿

225人参与 |时间:2022年03月03日 12:49 |百度已收录

一提起高超音速武器的话题,咱们欢喜美国忧,之所以这样说,是因为咱们在这一领域实现了弯道超车。然而最近被爆出的磁流体发动机技术,更是让美国方面“捏一把汗”,因为它的存在能够使得飞机实现“一小时全球随便达”。需要知道的是,外媒也关注到了这个新颖的发动机技术,并且声称这一款发动机会将我国推向高超音速竞赛的最前沿。

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值得一提的是,“一小时打遍全球”是美军最先提出的战略。不过现在来看的话,磁流体发动机技术的出现,已经意味着西方国家在发动机领域的垄断将被打破,毕竟发动机这颗工业皇冠上的“明珠”,以前只有西方摘得,而对于咱们提出的“高超音速客运机队”也是看热闹的态度。

想来看到这里后,大家一定很好奇,这个磁流体发动机到底有多特殊?咱们到底能不能搞出超音速飞机呢?那么,接下来咱们就来好好说道说道。首先咱们需要知道的是,磁流体动力推进是一种使用电流推动的方法,而以5倍音速或更高速度飞行的飞机表面的空气分子会带电,而这无疑是会让磁流体发动机的工作介质成为非常理想的工作介质。顺便一提,这款新颖的发动机还完成了试飞,所以外媒认为该发动机应该会为我国未来的高超音速和近太空喷气式飞机提供动力。

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值得注意的是,研发团队相关负责人透露,这种磁流体发动机与超燃冲压发动机相比,未来可能会将吸气式太空飞机的总效率提高10%。咱们都知道,超燃冲压发动机原理更接近火箭发动机,在攀升过程中从大气里获取氧气,在消耗相同质量推进剂的条件下,超燃冲压发动机产生的推力是火箭的四倍。而根据相关资料可知,装备这种超燃冲压发动机的飞行器,其速度至少是飞行时速1000公里的普通客机的20倍,而一点速度能够大于5马赫时,飞行器可就要跨入超高音速武器的行列了。与此同时,这种超燃冲压发动机的使用寿命比火箭发动机要长,所以其作为飞机动力也还是很合适的。

而咱们今天说的磁流体动力驱动的发动机要在此基础上再次提高10%的总效率,美国方面恐怕也是很难完成。有一说一,研制磁流体发动机并非易事,而这不仅仅在于核心技术,还在于许多技术障碍,就比如说,马赫数增加的同时,吸气式发动机产生的推力会下降,而其产生的极高温度会损坏飞机的表面,再比如说不可预测的湍流、复杂昂贵的飞行控制系统,再者就是如何满足前可重复使用关键部位的高要求。

那么,这个磁流体发动机是怎样拥有如此强劲的动力的呢?具体来看的话,主要分为两个方面:一个是该发动机的逆向工程,可千万不要小看这一技术,因为它能够快速地从周围的热空气分子中吸收能量,其中一部分用来保护飞行器表面达到延长使用寿命的目的,另一部分则是将能量转化为电能,为有助于飞行控制的强大等离子射流提供动力,剩下的则是送进后燃器,而后燃器利用电磁力驱动排气后,还能够进一步产生推力。而这样来看的话,其产生的推力确实要比吸入空气并将其与燃料混合并且实现燃烧的超燃冲压发动机多很多。

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另一个则是这款发动机将会与其他新兴技术结合使用,就比如说快速冷却系统和爆震发动机,当然目前还没有进行技术融合,不过研究团队相关负责人已经表示,最近的试飞已经表明这些技术具有很大的潜力,所以呢,对于未来的磁流体发动机能不能将飞行器变成高超音速飞行器,咱们还是可以期待一下的。

值得注意的是,秉承着“绝不把鸡蛋放在同一个篮子里”的原则,咱们的下一代载人运载火箭不仅会考虑传统的两级可重复使用火箭,也同样会考虑高超音速飞机。而这无疑是说明了咱国内科研人员对超燃冲压发动机、磁流体发动机这种吸气式发动机有无限好感,毕竟传统的火箭发动机燃油效率低,而动力下降和软着陆消耗的能量非常多。不过话又说回来,将咱们视为“头号敌人”的美国仍然没有放弃高超音速武器的研制,这高超音速飞机自然也不会落下,所以未来或许还真会出现一场关于高超音速武器的竞赛。

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