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高超火箭首射成功!中国军工摇篮西工大再创佳绩,新动力全球首创

129人参与 |时间:2022年07月06日 13:40 |百度已收录

自从19年东风-17导弹惊艳亮相之后,我国在高超音速飞行器等航空航天新技术领域上的发展速度就越来越快了,先后突破了助推-滑翔模式的高超音速武器,超燃冲压原理的发动机,以及腾云那种火箭-冲压-涡轮组合循环动力飞行器等等先进技术;这两天,又一项具备世界领先地位的组合动力火箭宣告试射成功,我们的航空航天工业水平,又爬上了一个新台阶。

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西工大官方发布消息表示,由他们牵头与空天动力研究院等航天系统机构共同研发的TBCC原理火箭,首次试射取得圆满成功,所谓的TBCC也就是火箭-压燃冲压-超燃冲压-火箭组合动力循环。在国际上首次验证了不同动力构型之间的模态转换等相关能力,也突破了包括热力喉道调节,高效燃烧等相关领域的关键也是难点技术。这也意味着,咱们在航空航天的又一个领域上,站到了世界的最前列;这次原理样机的试射成功,也给咱们今后拿出成熟可用的火箭-冲压组合动力实用装备来做好了基础。

这次火箭试射从原理上来说,与高超音速技术的发展是非常的息息相关的,所谓TBCC发动机,简单的说就是采用火箭助推起飞,达到压燃冲压发动机效率最高的3马赫以上速度段之后气动压燃冲压发动机,等到超燃冲压发动机能气动的6马赫以上速度后,转入超燃冲压状态,一路将火箭推至空气稀薄的超高空以及12马赫以上的速度,再次使用火箭发动机进行入轨。

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采用这种模式,主要是出于在大气层内飞行时,使用冲压发动机会比传统的火箭发动机有好的多的比冲表现,同时不需要氧化剂能提高火箭或者飞行器自身的推重比。这样一来,TBCC原理的火箭就能携带更大更多更重的载荷入轨。当然,这个组合动力可不是一下子安装四台发动机,在四个发动机之间来回切换,而是通过发动机变构型的方式,共用数个发动机,来减少不必要的死重,所以如何切换发动机的工作状态,也一直是这类装备研制最难的技术。在突破了这种技术之后,我们今后航天发射的成本会降低非常多,也为开发空天飞机打好了基础。

这种组合动力算是集合了其中各个模式的优点,所以用途当然不光是有民用的发射载荷入轨这一种,在军用上那同样有着非常广阔的前景。比如说利用这种组合循环技术去做一款比现在的高超音速导弹们更加先进的远程高超音速打击武器,比如利用这种组合动力去掉最后的入轨火箭段,做一款超燃冲压原理的高超音速巡航导弹,能够比现有的锆石等有更远的射程以及更广阔的运用空间;再比如将这种火箭作为助推-滑翔结构的高超音速导弹的助推段,也能轻松的实现更低的成本,更大的投掷质量,以及更好的弹道参数。

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当然通过这一系列的验证之后,还有一个发展方向就是高超音速轰炸机了,将起飞阶段使用的火箭改为普通的涡轮发动机,利用涡轮发动机加速至压燃冲压的速度,同时删掉对于大气层内飞行而言无用的入轨级火箭,那就形成了俗称TBCC涡轮基组合动力循环发动机。通过这种组合发动机,咱们就有了造一个最高速度至少6马赫,最大升限也超过20千米的实用化高超音速轰炸机的能力,这种能和导弹比速度,能和轰炸机比成本,而且基本上不具备拦截可能的新构型轰炸机,无疑是相当跨代的战斗力飞跃了。

当然,就单纯的将其做成成品,也是有非常广泛的前途的,就像我们刚才说的,具备了单级入轨的能力也就有了做成空天飞机的能力,而现在天基作战正是各个主要军事强国的发展重点,这种原理的空天飞机,在未来也同样有非常广泛的军事前途。

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要说这次试射成功的消息最受刺激的会是谁,那想来想去大概就只有美国人了,西工大的这次新火箭试射成功,基本上是宣告了美国在一个与高超音速武器密切相关的领域起了一个大早而又赶了一个晚集。类似与这种火箭组合循环做高超音速导弹的尝试,美国实际上起步是相当之早的,DAPAR做过不少的前期研发工作,也验证了这种原理的可行性;但时至今日也没见到拿出什么真的实用化的可用成果出来,流出的一些相关资料也显示,美国现在不止一架军工复合体尝试过这条思路但是都遭遇了失败。

这也算是美国人又一次被咱们一个高校在工程研发能力上甩在了后面,毕竟不要说是这种高端的组合循环了,美国人现在连最基础的火箭,以及超燃冲压发动机可都还没有玩利索,做出可用的成品出来呢;而咱们现在高超音速武器是一款接着一款,一种型号接着一种型号,一种原理接着一种原理形成了百花齐放的局面。这也算是美国现在工程开发能力下降,科研能力衰退,以及我们的能力一天强于一天的鲜明案例了。

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完成了这次原理性的试射之后,下面应该就要转入真正的时机开发阶段了,我们就希望这种技术的真正成品,能够早日的完成研发投入实用,能够在不管是军用还是民用的场合,都发挥出作为先进原理装备的重要价值。

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