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专家:中国冲压发动机技术同步国际先进水平

    2013-10-14 09:38    来源:人民日报海外版 http://kuaixunshe.com

专家:中国冲压发动机技术同步国际先进水平

资料图:风洞中的超声速燃烧冲压发动机

发动机是一国装备制造业和国防工业发展水平的重要标志,随着中国高端装备制造业发展和国防现代化水平的提高,中国发动机发展现状日益受到外界关注。由于冲压发动机是空天飞机和远程导弹等飞行器的“心脏”,其发展更是关注的重中之重。那么,中国冲压发动机技术目前发展水平到底如何呢?

“中国立足于自主研发,冲压发动机技术保持了与国际先进技术水平的同步。”近日,在京举办“纪念冲压发动机问世百年”技术交流研讨会上,与会专家用这样“模糊”的措辞来回答本报记者的提问。

白手起家开展技术创业

中国冲压发动机事业在钱学森的倡导下,于1957年组建了冲压发动机研究室,即北京动力机械研究所的前身,开始了大量开创性的研究工作。

“刚刚来到单位,梁守槃教授在谈话中提到中国发展冲压发动机的意图,布置我们从试验设备入手开始研究,并告诉我们,搞冲压发动机是国防需要,是“争气”机,要为中国人民争气。可当时这一技术在国内还是空白,谁也没见过,更没学过。几天后在他的办公室,梁教授在一张纸上简单地画了一个原理图,这才让我们恍然大悟,也正是这张简图开启了中国冲压发动机研制之路。”这段往事,一直深深刻在中国工程院院士、中国冲压发动机事业的主要开创者之一刘兴洲的记忆里。

虽然后来到苏联留学学的是冲压发动机,但是由于保密,直到他毕业回国,也没看到冲压发动机的真实面目。“谁也不会把最先进的东西给我们,创新不能靠别人。”刘兴洲与大家一起做了大量开创性的研究工作,他主持翻译的《冲压发动机与火箭发动机原理》,成为当时中国冲压发动机研制的重要参考资料。

经过老一辈创业者的不懈努力,于1960年,中国实现了第一台冲压发动机的成功点火;1969年,中国首型冲压发动机取得飞行试验成功,使中国成功跨入世界上少数几个掌握冲压发动机技术的国家行列。

百年探索掀起研制热潮

冲压空气喷气发动机,简称冲压发动机,是一种适合在超音速和高超音速飞行器上使用的吸气式发动机,主要由进气道、燃烧室和尾喷管构成。其工作原理是,高速迎面气流在进气道中减速增压,再进入燃烧室与燃料混合燃烧,产生高温高压燃气经尾喷管膨胀加速后排出,从而产生推力。它具有结构简单、超声速飞行时经济性好、推重比大等特点。

1913年,法国工程师雷内·劳伦首次提出了冲压发动机的概念。直到1935年,法国工程师雷内·莱杜克完成了世界上首次冲压发动机地面点火试验,证明了冲压发动机,作为推进装置的可行性,德、英、美、前苏联等国都积极开展了相关理论和试验研究。40年代后期,美国“大黄蜂”计划、法国"Leduc-010"飞机等项目先后成功开展了冲压发动机飞行试验。

20世纪50年代,冲压发动机开始进入工程应用阶段。典型代表有美国“波马克-B”地对空导弹、“黄铜骑士”舰空导弹、英国“警犬”地空导弹、“海标枪”舰空导弹、前苏联"SA-4"地空导弹等,这些导弹均采用液体冲压发动机作为动力装置,工作马赫数在2.0至3.0之间。20世纪60年代,美国"D-21"高空高速无人机采用冲压发动机,飞行马赫数达到3.2以上,高度24千米。与此同时,美国开始进行超燃冲压发动机概念方案和部件试验等探索性研究。

顺应趋势瞄准极速远程

 在中国追赶其他先进国家技术的同时,以高超声速导弹、空天飞机等为应用背景,高超声速冲压发动机成为研究热点,各世界强国竞相开展了超燃冲压发动机研究工作。包括美国"NASP"、"Hyper-X"、"HyTech"、"HyFly"计划,英国"HOTOL"计划,德国“桑格尔”计划,俄罗斯“针”计划、“冷”计划、法国"PREPHA"计划、日本Hope计划等。

专家们在交流会上提出,从技术发展趋势来看,未来超声速飞行器将向大空域、远射程、大机动、更快速巡航飞行以及可重复使用的方向发展。为适应这些需求,新一代高性能亚燃冲压发动机将进一步提高工作马赫数、扩大空域、增加工作时间、实现可重复使用。

国际上,一系列高超声速飞行验证了超燃冲压发动机的技术可行性,超燃冲压发动机必将引领21世纪推进技术的重大革新。届时,高超声速飞机将有望在一小时内抵达全球任何地点,全球时敏打击及高超声速运输将成为现实。

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