俄宣布划时代发动机测试成功 能令飞机以10倍音速飞行

martian

http://tech.qq.com/a/20160830/024652.htm?pgv_re

http://www.haiguinet.com/forum/viewtopic.php?p=2085961

据俄塔社27日报道，俄罗斯在世界上最先成功完成新一代采用生态环保液体燃料的脉冲爆震航天发动机测试。近年来，美国和中国不断在航天领域取得突破，而曾经的航天强国俄罗斯却相对沉寂。脉冲爆震发动机被认为是21世纪最有潜力的空天动力项目，如今它的测试成功，令俄罗斯在航天领域的激烈竞争中扳回一城。

什么是脉冲爆震发动机？

俄联邦新闻网27日称，脉冲爆震发动机是一种新概念发动机，它的原理与常见的火箭发动机或航空喷气发动机都截然不同。这种革命性的发动机在燃烧室内直接利用爆震燃烧产生的爆震波来压缩气体，进而产生动力。与传统发动机相比，脉冲爆震发动机省去了压气机、涡轮机等部件，具有结构简单、推重比高、成本低廉等特点。据称，未来无论是火箭、导弹，还是空天飞机都可以使用脉冲爆震发动机，它也被认为是21世纪最有潜力的空天动力项目。

俄塔社称，俄罗斯前景研究基金会26日宣布了新概念发动机测试成功的消息，该试验由俄液体脉冲爆震发动机专业实验室、俄科学院新西伯利亚拉夫连季耶夫流体动力学研究所及莫斯科航空学院等科研巨头共同完成。据介绍，俄罗斯前景基金会的来头也不小，它成立于2012年，是目前俄唯一专门从事国防前沿技术研究的科研组织机构。

报道说，俄罗斯科学家们在7-8月对这种新型发动机成功进行了多次试验，测试使用的燃料为液氧和煤油。该项目领导人鲍雷斯·萨托夫斯基表示，试验中成功地产生了不同能量的爆震波，并平衡了振动和冲击负荷。实验研究已清楚地证实这种新型发动机技术上的可行性。现在俄方关于数据研究和模拟阶段的任务已经结束，工作重心转到点火试验阶段。

燃料利用效率提高一倍

俄罗斯媒体欢呼，这次试验成功是航天史上的“划时代事件”。许多国家在积极推进脉冲爆震航天发动机的研发，但都没有成功。据称，1940年苏联科学家亚科夫·泽利多维奇首次提出可以使用爆震燃烧能量的可能性理论，而德国人随后对间歇爆震的应用进行了早期研究。上世纪50-60年代是脉冲爆震发动机的启蒙期，苏联和美国等对这种发动机的研究工作一直延续到今天，但也没有真正能将其应用到航天器中。

中国航空专家王亚男28日告诉《环球时报》记者，脉冲爆震发动机自从提出设想以来，一直称得上是航天界的“梦幻动力”。传统的火箭发动机在原理上属于“定容燃烧”，虽然在技术上不断改进，但始终没有出现原理上的突破，很多方面的潜力已经挖掘殆尽。而脉冲爆震发动机属于理论燃烧效率最高的“定压燃烧”，从热力学角度来看是最划算的燃料消耗方式，燃料的利用效率比火箭发动机提高一倍。此外，脉冲爆震发动机没有容易损坏的旋转部件，因此结构更简单、维护更容易。

王亚男说，如果脉冲爆震发动机得以实用化，将给航空和航天领域带来革命性的变化。这种发动机不仅适用于航天领域，也能装载在飞机上。理论上讲，它可以让飞机的最大速度达到10倍音速。科学家一直梦想，未来搭载脉冲爆震发动机的空天飞机可以方便地往返于天地之间。脉冲爆震发动机的燃烧效率高，让它非常适合作为巡逻机、无人侦察机等长航时飞行器的动力;而五角大楼则看上它的高速性能，设想基于这种发动机研制出高超音速武器。

实用之路仍然漫长

不过脉冲爆震发动机的基本原理虽然清楚了，但真正要让它实现起来却是难上加难。王亚男说，由于爆震燃烧时会产生强烈的震动和巨大的噪音，这些问题不解决，脉冲爆震发动机就很难用于载人商业飞行或需要稳定运行的军用飞行器。另外，目前各国对这种革命性发动机的研究仍处于早期阶段，对于发动机燃烧室的形状、喷嘴的设计等还在摸索阶段。

尽管如此，俄前景研究基金会仍表示，这一技术突破表明俄罗斯毫无疑问是世界发动机研制和生产的领导者。俄“动力”机械科研生产联合体总工程师弗拉基米尔·奇瓦诺夫自豪地说：“这些测试的成功对于俄火箭发动机超前发展的意义非常重大。我们为这个结果奋斗了多年。我们对此表示满意，未来就需要这种类型的发动机。”俄科学观察家亚历山大·加尔金表示，这是俄罗斯火箭航天领域的一个重大成就，将进一步促进俄罗斯航天领域的发展，奠定俄未来在航天发动机领域的领先地位。

普大帝

俄罗斯居然还有钱搞研发

best0816

是V1导弹的发动机基本原理么？

liumy

    想不到俄罗斯也开始吹了，只要冷静的分析一下飞行器十马赫飞行需要怎样大的推进功，你就会对这种亚音速间断进气流量不大的脉冲爆震引擎产生怀疑。
日本人搞的脉冲爆震火箭就象大学生的玩具，美国工程公司的脉冲爆振引擎就如燃油锅炉的喷火頭，至今为至还没有一台脉冲爆震引擎在航空界有一马赫的飞行成绩。
   不是爆振反应本身不行，而是这种爆震引擎的脉冲循环组态方式不行。高超音速摧进内流动的特奌是；超音速进气，超音速燃烧，超音速喷射。
和以前看到的情况一样，搞爆震燃烧的往往是物理化学专家，搞喷气据进的又是另一批气动熟物物家，前者“串混”了
  如是一种连续爆震的喷气引擎倒有可能成功，

liumy

    上篇帖子中错字白字太多，我没认真检查特此道谦。
唉，年纪大了再加眼底扳出血不中用了。

枫智

刘老师要保重身体啊

martian

liumy 发表于 2016-9-8 15:13
想不到俄罗斯也开始吹了，只要冷静的分析一下飞行器十马赫飞行需要怎样大的推进功，你就会对这种亚音速 ...

看清楚了，俄罗斯宣布的所谓测试成功，用的是液氧和煤油，并且是应用在航天火箭方面（10马赫应该是指外太空），故技术难度相对较低。但在大气层内用煤油燃料的飞行器极限速度不可能超过6马赫，因为在8马赫时煤油的热值和飞行器与空气的磨擦生成热值相等，算上效率所以最多6马赫，这已是理论极限。虽然毛子也喜欢忽悠，但人家还是有些真东西滴，不像某朝成天只会山寨，就知和金三胖扎苗头牛皮吹破宇宙。

liumy

    今日是中秋，祝大家节日愉快，送走客人就迎来先生的帖子。
   奇怪的是先生要我看清楚，您怎么知道我没看清楚呢？不管是俄罗斯的“PDRE”火箭还是“PDE”引擎，其循环过程都存在类似内燃机那样的充量更换过程，即每一循环中必须先将废气排完，再充入新混合气燃烧，因此它作功过程不是连续的，在这种情况下它的反作用推进的流量和作功时间将损失一半左右，這种所谓的爆震脉冲（火箭）在高速下就没有什么优势。我在帖子里讲的日本筑波大学和庅岛大学，多年前就对“PDRE”火箭进行了测试，爆震火箭的比冲还不如现代火箭比冲高。
   先生在解绍那位中国什么专家誁话中也存在错误，比如说传统火箭是“定容燃烧”，又如说爆震脉冲引擎是“定压燃烧”，這是专家吗？我在３０年前业余瞎搞爆震燃烧时就知道，爆震燃烧过程既不是等容，也不是等压过程，由于火焰前峰的超音速运动，和激波阵面中的特殊反应，热力过程已经不能用“等容”“等压”耒描叙。
  先生在上一楼中的６马赫飞行的极限，缘由是高速气流的冲压气温已达燃料熟值的说法也是不正确的。而正确的理由是“热障”，原因是冲压耒流如温度太高，在发动机材料和结构的限止下，结果加入的燃料就很少了，试想一下只加入很少的能量怎么能高速推进呢？所以想出一亇办法减少耒流的增压升温，让耒流在超音速下燃烧，這就是当今高马赫飞行的超音速燃烧冲压发动机。
  话誽回来，我说俄罗斯吹牛也有些欠妥，我在测试长管中是否真正进行了爆震燃烧的证据时，也用了俄罗斯科学家创新的办法，用碳黑灰涂在壁面，当爆震波超音速运动时留下的菱形胞格。但学界对爆震脉冲引擎存在不同看法也是事实，理论分析表明，高速空气喷气推进的一些数据最终都趋向冲压发动机。
  下面提供一些资料

liumy

    图片排乱了且有重复，我不知怎么回事，大家就自已看吧。

liumy

    所谓的“爆震燃烧”是怎么一回事呢？這种特殊的放热过程是发生在一层很薄的激波中，波前是相对静止的未燃混合气，波后是超音速推进的火熖前峰，
当超音速运动的火熖前峰追上前面的激波时，就产生了爆震，故而变成了高能爆振波。从因果尼欧的爆震波图上可看出，爆震波比激波具有更高的能量态势，
  因此，普通的放热过程中发生的热传导理论…包括燃速，对爆震反应过程并不合适。由激波变成爆震波的理论，我个人看耒至今并末完全撑握。
  爆震脉冲喷气引擎也不是新概念发动机，它甚至比“V-1”导弹的脉冲发动机还要旱，大约有80～100年的历史至今末成功！這说明了什么？陷入误区了吗，或者存在某种难以克服的问题。