時速20000公里！中國或重新定義航天旅行極限香港新聞網2月27日電 “隨著對速度需求的增長，研究人員已開發出世界上第一台使用標準航空煤油的發動機，飛行速度為16馬赫，相當於時速20000公里。”香港《南華早報》2月26日報道指出，這項研究成果由中國科學家開創性地取得，他們成功測試了全球首台由標準航空煤油驅動的斜爆震發動機（ODE），這標誌著高超音速推進領域可能迎來重大變革，有望重新定義航空以及航天旅行的極限。
中國科研人員開發的發動機近景。來源：《南華早報》 位於北京的JF12激波風洞能够模擬40公里以上高空的高馬赫數飛行條件，中國科學院的研究人員在其中進行了一系列實驗，使用常見的商用煤油RP-3噴氣燃料，成功實現了持續的斜爆震波。報道稱，這項已發表在學術期刊《實驗流體力學》上的研究表明，該發動機的燃燒速率比傳統的超音速燃燒衝壓發動機快1000倍，且能在6馬赫至16馬赫之間的範圍內運行，而這是傳統吸氣式發動機難以達到。 超音速燃燒衝壓發動機需要龐大的燃燒室，且在高馬赫數之下存在熄火的風險。而與之不同的是，斜爆震發動機發動機則將斜爆震波視為一種支撐力量。 工程師們發現，通過在燃燒室壁上巧妙地放置一個5毫米凸塊，可以誘導出自我維持的“爆震”，這是一種由超高速衝擊波驅動的爆炸，在微秒級時間內即可完成燃燒。 “衝擊波如此劇烈地壓縮并點燃燃料-空氣混合物，從而產生了一個自我強化的爆炸前沿。”中國科學院力學研究所的該項目研究團隊這樣寫道。 在9馬赫的速度下，測試顯示爆炸點的壓力峰值達到了環境水平的20倍，這表明該發動機能够在大多數超音速燃燒衝壓發動機幾乎無法工作的速度範圍內產生相當大的推力。 由於所需功率巨大，風洞僅支持50毫秒的持續運行——這相當於以9馬赫速度飛行約150米。不過，這對於研究人員全面了解發動機點火和自我維持衝擊波推進的全貌已經足够了。 研究人員介紹，與超音速燃燒衝壓發動機設計相比，這種新發動機的燃燒室縮短了85%，可以顯著減輕飛機的重量并延長飛行距離。 《南華早報》指出，數十年來，高超音速發動機一直依賴氫氣或乙烯作為燃料，雖然這些燃料點火迅速，但其存儲要求卻不切實際。另一方面，RP-3煤油雖然在邏輯上更理想，能量密度更高，但其點火延遲時間過長，使得發動機在飛行中途啟動極為困難。 如今，中科院研究團隊通過在點火前將燃料-空氣混合物預壓縮至3800開爾文（約合3527攝氏度），引入一個小凸塊以產生局部“熱點”來觸發鏈式反應，并使用翼形支柱加速燃料分散，從而規避了這一難題。 報道提到，這一科研項目是中國一項雄心勃勃的計劃的一部分，該計劃旨在到2030年建造一架能够在一小時內抵達全球任何地方的飛機。這項技術的速度為16馬赫，相當於20000公里/小時，或半小時內從上海飛往洛杉磯，將使可重複使用的太空飛機實現大氣層和軌道飛行的銜接。 如果將斜爆震發動機應用於軍事技術，其將催生新一代高超音速導彈、無人機甚至轟炸機，這些武器將具有超長射程和低運營成本，能使解放軍在未來的戰爭中佔據顯著優勢。 不過，目前在科研中仍存在著障礙。據科研團隊介紹，研究人員需要更深入地了解RP-3煤油在爆炸燃燒過程中及燃燒後的副產品，并需要優化凸起配置，以提高發動機的實際飛行效率。 《南華早報》稱，隨著地緣政治緊張局勢的升級，高超音速技術在世界大國之間的權力鬥爭中扮演著越來越重要的角色。當地時間1月23日，美國總統特朗普在接受福克斯新聞網采訪時就聲稱，俄羅斯“竊取”了美國高超音速導彈技術的設計。他補充說，美國正研發自己的高超音速導彈，其性能將“更勝一籌”。“我們很快就會擁有它們。”他補充道。 此外，美方也頻繁拿別國的高超音速武器來炒作，為自己擴張武器裝備尋找藉口。彭博社去年3月13日報道稱，五角大樓分析師當時聲稱，中國在研發、測試和部署高超音速技術方面處於領先地位，不僅勝過俄羅斯，美國也在努力追趕這種五倍音速的新型武器。 對此，中國外交部發言人此前在回應相關提問時指出，美國是世界上最早研發高超音速武器的國家，目前仍在不斷發展，甚至擴散高超音速導彈的技術，并且投入上萬億的美元升級其“三位一體”的核力量。美方反複就中方正常的航天器試驗表達所謂的擔憂，并藉此渲染“中國威脅論”。那麼美方能否向國際社會說明美國發展高超音速武器意欲何為？又是出於什麼理由擔心別的國家？國際社會是否有充分的理由對美方的舉動表達擔憂呢？ 發言人強調，我們敦促美方充分尊重各國發展正當國防力量的權利，停止借渲染所謂的“中國威脅論”而大肆擴充軍力的伎倆。（來源：觀察者網） 【編輯：紀東】
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