第93章 爆震發(fā)動機
爆震發(fā)動機又叫作脈沖爆震發(fā)動機。
提到脈沖爆震發(fā)動機,,首先讓人想到幾十年前的美軍戰(zhàn)略忽悠項目,,也就是所謂的曙光女神,。
換句話說,這是美國科學家提出來的新一代航空發(fā)動機,。
普通的化學能量發(fā)動機是讓燃料在發(fā)動機內部燃燒,,但是脈沖爆震發(fā)動機就是讓燃料在發(fā)動機內部爆炸,燃料一份一份不斷的爆炸,,為宇宙飛行器提供強悍的動能,。
曙光女神計劃中,這種戰(zhàn)略偵察機的體量接近100噸,,飛行高度在50公里到100公里之間,,沒有任何防空導彈可以對其進行攔截,因為飛得太高,,最多只能用戰(zhàn)略激光武器攻擊,。
曙光女神飛行時,她的尾流不是一條直線,,而是一段大一段小的,,像葫蘆一樣的噴流。
之所以如此,,就是因為曙光女神采用了外界不了解的脈沖爆震發(fā)動機,,這種發(fā)動機不像普通的航空發(fā)動機
它的原理是這樣的,一樣連續(xù)噴氣,,而是像人一樣,,憋足了噴出一段氣流;然后再去憋氣,,再噴出一段高速氣流,。
這種噴流的速度遠遠超過普通的航空發(fā)動機,接近火箭,,但是又不像火箭一樣是一次性用品,,可以像普通航空發(fā)動機重復利用。
如果在大氣層中,,還可以吸收空氣的氧氣,,用來燃燒,這樣就可以節(jié)省很多的資源,,高層大氣中的氧氣是很多的,,可以在離開大氣層之前達到第一宇宙速度。
這樣就可以以5倍以上音速高速飛行,,而且在天空留下一段接一段的噴流,。
只是后來的事實證明,所謂的曙光女神計劃,,很可能是當年星球大戰(zhàn)大忽悠計劃的一部分,。
根本就是只有個PPT而根本沒有實物,,連個模型都沒有,只是拿出來忽悠前蘇聯(lián),。
不過這個設想不是沒有意義,,就像電磁炮和戰(zhàn)略激光一樣,30年前的美式技術大忽悠,,卻提出了一些很有價值的研究方向,。
和輝煌太空探索公司會朝著爆震發(fā)動機方向研究,實際上還是方浩推動的結果,,否則沒有組織或者個人敢于朝著這個方向發(fā)展,。
脈沖爆震發(fā)動機說到底,就是一種基于爆震燃燒的新概念發(fā)動機,,它的原理與常見的火箭發(fā)動機或航空噴氣發(fā)動機都不同,。
這種發(fā)動機在燃燒室內直接利用爆震燃燒產(chǎn)生的爆震波來壓縮氣體,進而產(chǎn)生動力,。
爆震燃燒產(chǎn)生的爆震波使可爆燃料的壓力,、溫度迅速升高,壓力可高達數(shù)百個大氣壓,,溫度可達2000℃,。
因此,爆震燃燒的發(fā)動機可以不用傳統(tǒng)的壓氣機和渦輪部件就達到對氣體進行壓縮的目的,,使結構大大簡化,,成本大大降低。
此外,,由于爆震波的傳播速度極快,,達到每秒幾千米,因此,,整個燃燒過程接近定壓燃燒,,由于定壓燃燒的熱循環(huán)效率大大高于定容燃燒,達到49%,;
普通的發(fā)動機都是定容燃燒,,定容燃燒效率只有27%,因此,,采用爆震燃燒的推進系統(tǒng)可大大改善性能,。
當爆震頻率很高時,達到80到100Hz,,就可以產(chǎn)生連續(xù)的推力,可以輕易的達到50噸以上的推力,。
如果安裝兩臺這種發(fā)動機,,就可以讓60噸級戰(zhàn)機實現(xiàn)像火箭一樣垂直躥升和高超音速,。
目前的輝煌一號飛船一共安裝了16臺脈沖爆震發(fā)動機,有足夠的能力飛到月球,。
脈沖爆震發(fā)動機主要由進氣道,、爆震室、尾噴管,、爆震激發(fā)器等部分等組成,,一個工作循環(huán)包括進氣、噴油,、點火,、燃燒,爆震波的生成和噴射,。
按其工作循環(huán)的特點,,可以將其基本工作循環(huán)過程具體分為以下幾個階段。
第一,,燃料和氧化劑混合物填充爆震室,;如果是利用高層空氣中的氧氣,則仍然需要進氣道,,不過這種發(fā)動機的好處就是氧化劑既可以用自然界的氧氣,,也可以自帶氧化劑,因此用這種發(fā)動機可以在大氣層內外穿梭飛行,,極大地減少了燃料負載壓力,。
第二個工作步驟是點火起爆。
第三,,把爆震波向敞口端傳播,,并排出爆震室,爆震室中充滿高溫高壓的燃氣,;
第四,,當爆震波到達出口時,膨脹波反射進來,,爆震產(chǎn)物從爆震室排出,;
第五,大部分燃氣排出后,,從封閉端反射回來的膨脹波排出爆震室,;
第六,膨脹波排出后,,爆震室處于低壓狀態(tài),,充入隔離氣體吹除余下的燃氣,接著重新補充可爆混合物,,開始下一次新的循環(huán),。
整個工作過程是間歇性,、周期性進行,即脈沖發(fā)動機是非穩(wěn)態(tài)工作的,。當爆震頻率很高時,,例如大于100Hz時,一般人的感官是體會不到的,,可以近似認為工作過程和過去的吸氣渦輪發(fā)動機一樣是連續(xù)的,,因此可以提供連續(xù)推力讓飛行器平飛或者垂直躥升,而不會出現(xiàn)因為噴射頻率過慢,,而讓飛行物出現(xiàn)慣性不足掉高度的現(xiàn)象,。
與傳統(tǒng)發(fā)動機相比,脈沖爆震發(fā)動機省去了壓氣機,、渦輪機等部件,,具有結構簡單、推重比高,、成本低廉等特點,。
這種發(fā)動機最大的好處是有沒有外界的空氣都可以正常工作,而且自動切換大氣層內外的工作模式,,因此是一種最為理想的自由翱翔的發(fā)動機,。
如果不用這種發(fā)動機,那么所謂的空天飛機就要攜帶包括從噴氣發(fā)動機到傳統(tǒng)火箭的一套復雜切換的發(fā)動機,,重量大,、效率低,而用脈沖爆震發(fā)動機用一種發(fā)動機已經(jīng)足夠了,。
目前的航空發(fā)動機不過是第五代,,應用在第五代戰(zhàn)機上面,第六代戰(zhàn)機還在實驗室進行研究,,這種發(fā)動機的研究屬于第7代戰(zhàn)機技術,,可見輝煌太空探索公司的航空技術實力非常強悍,畢竟是輝煌科技集團最為強大的研究團隊,,凝聚了集團接近二十年的技術積累,。
可想而知,因為方浩的大力投資,,震爆發(fā)動機的技術足足超過了地球的航空技術二三十年,。
目前的輝煌一號可以實現(xiàn)從距離地面1米到距離地面300公里的軌道自由的飛行和作戰(zhàn),已經(jīng)通過了多次的測試,。
這一次讓輝煌一號飛上月球,,是經(jīng)過充分考慮的結果,因為輝煌科技集團要進軍太空領域了,脫離地球的束縛,。
美軍雖然在曙光女神忽悠計劃中最早提出脈沖震爆發(fā)動機的設計理念,,但是此后幾十年來卻鮮有后續(xù)進展的報道。
在很多高科技武器項目上,,星球大戰(zhàn)計劃被廢止以后,這種虎頭蛇尾的情況也算屢見不鮮,。
不過各國軍方倒是一直沒有放棄對脈沖震爆發(fā)動機的研發(fā)工作,。
輝煌太空探索公司震爆發(fā)動機的問世,瞬間吸引了全球科技公司的注意,,一場對于輝煌科技集團的關注漸漸開始醞釀,。