中国发动机发展到什么地步了?歼20的动力不足问题得到解决了吗?中国新型发动机会带来哪些改变?随着党的100周年生日的到来,我们看到了我国强大的军事实力,尤其是天空中飞掠而过的歼20战斗机,无疑是我国空军牌面。 但是,歼20在设计之初却有着十分致命的缺点,那就是发动机问题。今天就带大家看看,我国是如何解决发动机动力问题的。 "理查德的猜想" 1980年,一位名叫理查德·莫里森的美国工程师想到了一种全新方式来制造发动机,那就是利用飞机飞行时产生的高速气流作为点火介质。 这是个什么意思呢?简单来说,发动机高速运转时,周围的高速气流会产生冲击波。如果是传统发动机,这些冲击波会导致火焰被熄灭,而理查德的想法则是利用这些冲击波来当点火介质。 理查德将他的想法放到了他的一篇论文中,不过,由于以这种方式制造发动机的成本过高,所以最终并没有被真是采纳。 我们先不谈理查德的想法可行不可行,这种以冲击波作为介质的方法,是不是合理的呢? 答案是合理,并且这种方式会让发动机的动力更上一层。 那么,这种发动机是怎么被研制出来的呢?又是被谁研究出的? 大家都知道,我国的歼20在发动机方面比起美国F22确实略逊一筹,不过,我国科学家刚刚研制出了一款新型发动机,其设计理念那就是前面提到的理查德的猜想。"中国最新发动机" 2020年11月29日,中国科学院力学研究所的一支研究团队发布了一则论文。在这篇论文中,他们提出了一款叫做"站立式斜爆轰冲压发动机"的全新发动机。 这个名字光是读着都拗口,那它有多厉害呢?我们一起来研究一下。 这款发动机在实验过程中就展现出了极高的"飞行天赋",在一次超高音速风洞实验中,这款新型发动机竟然可以达到最高16马赫的速度。这是个什么概念,16马赫相相当于2万公里每小时,要知道,从北京到纽约也就15000公里左右。 不过如此厉害的发动机是怎么做的呢?答案出乎所有人意料,竟然只需要很简单的零部件组成,是什么呢?别着急,我们继续往下看。 在公布的消息中,我国科学家透露这款发动机的设计十分简单,其主要组成部分只有进气口、燃料喷射器和燃烧室等等基础部件。就像大家常见的普通内燃机一样,燃料进入燃烧室点燃,然后做功喷火产生动能。 不过这款发动机利用了一个全新技术,那就是将飞机飞行产生的高速气流冲击波当作燃料。并且它还有一种特殊的燃烧方式,由于没有涡轮叶片,就没有多余的阻力产生,也就是说,如果我们的材料没有问题,那么这款发动机就能为任何搭载它的飞行器提供无限制的动力,直到达到临界值为止。 听起来如此厉害的发动机被我国研制出来了,美国却因为考虑过多错失了这个大好时机,对于我们而言不得不说是一件好事。不过虽然美国在这方面慢了一步,但他们在发动机领域和航天领域上还是领先的。 无论是军工、民航甚至汽车行业,他们的实力都不容小觑。 F22的出色飞行能力全球有目共睹,虽然我们的歼20在机动性上反超他们,但是发动机还是不如别人。除了F22,还有去年7月美国发布的一架名为"前奏曲"的民航客机,据美媒报道,这架飞机可以在4个小时以内从纽约飞到伦敦。虽然这个速度也很惊人,但是与我国最新研制的发动机相比,还是不够看的。 那么,有了这款超级发动机之后,我们可以做到什么呢?而如果把它放到歼20上面,是不是就解决了我国飞机的发动机问题了呢?这就需要观众朋友们发挥想象力了,毕竟这款发动机还没有实际应用,所以它有着无限的可能性。 不过无论什么发动机,它都有着自己性能的极限,我们要做的是无限的探索和科学的创造。那么,飞机发动机是如何发展到今天的呢?我们一起来回顾一下。"发动机发展史" 飞机发动机按照时间顺序基本可以分为这三大类,活塞、涡轮、冲压。 第一种活塞发动机很简单,以前的蒸汽机、现在的汽车的单缸、多缸机都是。运作方式也很简单,就是通过活塞运动做功产生动能。 第二种就是现在最常见的,涡轮发动机。而涡轮发动机可细分为四种,涡喷、涡扇、涡轴、涡桨。最早出现的涡桨发动机是利用螺旋桨转动产生拉力让飞机起飞。之后由于飞机的更新换代,发动机也要更新,于是涡喷发动机出现了。 涡喷发动机是将气体压缩进燃烧室,然后喷出气体让涡轮转动,随后向外界喷出气体,产生推力。不过这种发动机在低速飞行时极其耗油,于是,改造完后的涡扇发动机出现了。涡扇与涡喷原理类似,不过涡扇的主要动力来源是风扇产生的推力,所以低速飞行时效率更高,因为油耗会降低,浪费的能量更少。 不过飞机还在发展,发动机再一次跟不上节奏了。超音速飞机的出世让发动机感到了"亚历山大",怎么才能达到更快的速度呢?既然涡扇涡轮是把气体压缩进燃烧室,那么,如果飞机在超音速飞行时吸进去的空气本身就不需要压缩呢?这样是不是就节省了一个环节? 答案确实如此,冲压发动机就是这么被制造出来的,它把涡轮发动机用于压缩空气的压气机拿掉了,这样飞机高速飞行时产生的高压气体可以直接进入燃烧室,所提供的动力也就更加强劲了。 人类对天空的向往是无穷无尽的,在冲压发动机被研究出来之后,人们还想让飞机再快一点。于是,超燃冲压发动机进入了科学家们的视野中。 所谓超燃,意思就是超音速燃烧。与冲压发动机不同的是,超燃冲压发动机的进气道和燃烧室中间多了一个隔离区,这个隔离区可以减少高压气体冲入飞机内部时对飞机的影响。从而更高效率的燃烧气体,达到更快的超音速飞行。 而我国在经历了发动机危机后,无论是歼20还是轰20,发动机都存在许多不足,并且许多零件都需要进口,技术也掌握不到多少。 所以我国的"站立式斜爆轰冲压发动机"在研制出来之后得到了全世界空前的反响。这也代表着中国发动机成功赶上美国,将来再也不会在发动机方面收到西方国家的压制了。艰辛的发展史 那么,我国为什么在各方面产业都有所成就呢? 小编认为,以往欧美国家对我国实行持续封锁,我国不得不发展属于自己的工业体系,并且这个代价实在太大,如果不是迫不得已,没有一个国家会这么做。不过也正因为如此,我们才听到了那句名言""封锁吧,封锁个十年八年,中国的所有问题都解决了"。 我国由于起步较晚,并且受到各种限制,在发动机领域一直处于落后地位,无论是汽车还是飞机性能都受到了一定影响。不过这没有难倒我国的科研人员,他们不断提升自主创新能力,并且不惜耗费高价将国外优秀的装备买回来,再进行研究、改造,最终成功实现突破。 这次研发出的站立式斜爆轰冲压发动机,其意义并不亚于以往任何一项航空技术突破。不过虽然这次我们成功了,但我们不能和美俄这些国家一样,我们还有很多路要走。 就像一枚钉子,虽然它不起眼,但它却是万丈高楼的基础。所以无论成功与否,我们的科研人员始终贯彻严谨、自主、不抛弃不放弃的理念,为我国航天事业发展添砖加瓦。 这次站立式斜爆轰冲压发动机为我国实现超高音速飞行带来希望,可能在不久的将来,我们真的可以实现太阳系旅行甚至太空旅行。对此大家有什么看法呢?欢迎在评论区里发表你们的意见。