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中國研發空天飛機,30噸推力,兩台發動機,直接進入軌道!

頭條森林發表於 2019-12-3 23:33:02
作者:一點資訊☞


千百年來,人類羨慕鳥兒和魚兒,隨著人類探索未知領域的發展,最近100年已經超越了鳥兒和魚兒,飛機實現了人類的飛行夢想,而潛水艇則實現了潛水的想象,隨著飛機的發展,逐漸遇到瓶頸︰噴氣飛機升限大多在20公里,超過20公里空氣過于稀薄困難重重,如何突破大氣層,殺入太空,甚至走向外星球,最終這個願望由中國發明的火箭擺平,巨型串聯火箭在1957年實現了太空夢想,人造地球衛星入軌,太空終于被人類攻克!

人類制造了成千上萬火箭向太空投送衛星,飛船,日復一日年復一年,人類很快發現火箭發動機的弊端︰體重太大,價格太高,射一次衛星就要報廢所有,雖然科學家一直致力于重復使用火箭彈體和發動機,半個多世紀來,重復使用還是停留在夢想,發射一公斤到太空花4-5萬美元,真是太貴了,能不能更便宜些?

中國研發空天飛機,30噸推力,兩台發動機,直接進入軌道!

中國航天開發了新型發動機,可以一步到位,重復使用

從技術的角度來說,火箭一次入軌是很不經濟的,在30公里以下,大氣阻力很大,采用噴氣發動機水平起飛,依靠機翼產生升力,這種推進模式對起飛發動機功率要求非常低,所以能有效降低發動機重量和功率,可以說是最有效的方法,30公里以上則有很多分支,最先進的是采用超燃沖壓發動機推進,最大飛行速度可以達到10馬赫甚至20馬赫,繼續利用稀薄的空氣,可以產生4倍火箭發動機的推力,是一種最有優勢的發動機,但是這種發動機要求太高,啟動速度要達到5馬赫,所以很難。

最簡單的辦法是,噴氣發動機結合火箭發動機,火箭發動機在稀薄空氣中工作很方便,在30公里以上是火箭發動機的天下,能不能將二者結合起來,科學家想了很多辦法!最有名的是英國的雲霄塔空天飛機!

中國研發空天飛機,30噸推力,兩台發動機,直接進入軌道!

雲霄塔空天飛機采用噴氣發動機和火箭發動機結合,水平起飛,一步入軌

這款空天飛機設計最大的特點是,具有一個類似飛機的外形,發動機安裝在機翼尖端,發動機采用特殊的噴氣發動機和火箭發動機結合模式,地面起飛直到28公里高度以下都采用渦噴發動機工作模式,發動機工作需要的氧氣通過進氣道從大氣層中吸氣,並通過多級壓氣機將空氣高度壓縮之後,進入燃燒室和燃料混合燃燒,產生推力,這是常見的噴氣發動機工作模式。

而到了28公里以上,空氣非常稀薄,外加阻力很小,這個機翼幾乎不產生升力,所以使用機體內攜帶的液氧做燃料,噴入燃燒室,作為一種簡單的火箭發動機工作,將飛機推進入軌。

中國研發空天飛機,30噸推力,兩台發動機,直接進入軌道!

這是英國人的構思,前面是噴氣發動機,後面是火箭發動機

英國人的構想,可以采用現成的飛機跑道,水平起飛,水平降落,這種模式非常省錢,唯一消耗的就是燃料,可以將12噸重的載荷送入近地軌道,價格可望大幅度下降。

中國航天31所的發動機設計,有點類似英國方案,最大的特點是,避開復雜的超燃沖壓發動機,采用渦噴發動機和火箭發動機結合,降低研發難度和費用,這是一種很聰明的設計方案,雖然不夠極端先進,但是勝在成功率高,渦噴發動機和火箭發動機都是成熟技術,結合起來難度也不算太大。

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