【厉害了我的国,中国斜爆震发动机(中)】

PDE与二战时代的脉冲喷气发动机有传承关系,但不是一回事。德国V-1导弹是首先使用脉冲喷气发动机的飞行器,有进气阀,但排气端是直通环境大气的。在工作时,进气阀周期性打开,进气在冲压和排气的抽吸作用下进入燃烧室,在与燃料混合的同时进气阀关闭,油气混合体点燃后燃烧膨胀,从尾部喷出,同时打开进气阀,开始下一个循环。这样的间隙工作形成独特的“啪啪”声,伦敦人民一听到这声音,就必须赶紧跑防空了。脉动喷气发动机的结构比涡轮喷气发动机简单得多,但在燃烧膨胀的同时已经开始喷气,漏气损失可观,油耗很大,限制了进一步发展。

要是在脉冲喷气发动机的排气端也加上排气阀,与进气阀交替开关,在两头关闭期间进行封闭的爆震燃烧,就避免了的漏气问题,不仅大大提高排气压力,热效率还显著高于涡轮类喷气发动机。当然,实际PDE并没有排气阀,而是通过爆震燃烧近似等容燃烧的性质“自然封闭”,也就是说,利用燃烧速度大大高于压力波速度的特点,把慢吞吞的压力波锋面当作近似固定的虚拟容器壁了。这就是爆震冲压发动机了。与涡喷适合高速、涡扇适合中低速不同,PDE对飞行速度较不敏感,在理论上可以从零到M4以上的全范围工作。PDE与脉冲喷气发动机的区别则像内燃机与蒸汽机的区别,前者是等容燃烧,后者是等压燃烧。PDE是未来航空动力的重要研究方向。

如果能做到精确控制时序的话,PDE的进气端都不需要机械的阀门闭锁。俄罗斯发明的超音速爆震发动机用周期性地改变预混合气体浓度的方法,使得燃烧模式在爆震和燃烧之间交替,周期性地将爆震波的锋面扩张、收缩,形成PDE循环。这是很精妙的设计,但还停留在理论层面。

PDE还是间隙工作的。实际PDE的工作频率较高,可能高达每秒100次,与连续推力实际上无差别,间隙推力并无大碍,但回旋爆震发动机(简称RDE)就是连续推力。RDE把PDE的轴向爆震改成连续旋转的径向爆震,连续的爆震在形成和扩散中后波推前波,使得爆震波在环形燃烧室里在像螺旋线一样斜向向后扩散中,一边回转,一边向后运动,在喷出的时候产生轴向的连续推力,而且避免了PDE间隙推力的缺点。

回转爆震发动机(RDE)的推力是连续的。蓝色为未燃的预混合气体,红蓝界面是爆震波位置,蓝线是爆震波沿管壁的运动轨迹,绿线是爆震产生的激波在管壁上的轨迹,管内红色由深变浅显示温度逐渐降低和压力释放的过程,每一个圆孔都是“进气口”,所有进气口同时工作,各自形成爆震波

RDE是当前研发比较活跃的方面,中国自然不会落后。国防科技大学从2009年就开始研究RDE,在2017年的厦门高超音速国际大会上展示了660毫米直径的试验性样机,采用液氢或者乙烯燃料,在M4.5和18500米的台架和飞行条件下产生了静推力。

PDE和RDE都适合M5-6以下的准高超飞行,更高速度还是需要斜爆震发动机(简称ODE),也称驻定斜爆震冲压发动机(简称SODRAMJET)或者斜爆震波发动机(简称ODWE)。ODE利用一道或者多道斜激波对气流进行压缩,激波后的流动混合作用正好把燃料和空气混合均匀,下一道激波的高温高压正好点燃,然后在稍后的一个极薄锋面上产生爆震,形成推力。为了改善和在更大范围内可靠诱燃和起爆,也有用激光、热射流、磁流体点燃的。

但ODE也是最难工程实现的,斜激波的起爆和激波、爆震波的驻定(维持在特定位置和角度)都高度依赖超音速条件,而且推进系统与飞行器设计高度整合。首先是理论上还有很多未知,难以精确分析和设计;其次是高超音速风洞是与高超音速推进同等级的世界难题,难以实验研究和具体测试。现在常用子弹模拟。这倒是成本低,容易实现,但子弹只能产生圆锥激波,与斜爆震的平面激波不是一回事,再近似、再等效总是不够给力。还有实际流动中的边界层和湍流问题,激波和爆震波在壁面的反射问题和动态稳定性问题。

工程实现有多少难题谁都知道,可贵的是工程样机做出来了,还在高超音速条件下测试成功了。这才是姜宗林团队的厉害之处。斜激波在理论上可以达到M16以上,但当前世界最高水平的高超音速风洞在中国,还只能达到M9,现阶段的实验只能到M9为止。中国已经在建M16一级的风洞,预计将继续推动高超音速推进的研究。

姜宗林团队的成果有两个世界第一:
斜爆震发动机试验成功,
中国能提供必要的高超音速风洞給斜爆震发动机测试

这两个都是了不起的成就,值得在世界上吼一嗓子:“厉害了,中国!”一定会有人说,ODE的基本概念“人家外国人”早就发明了,现在不过是做出来了,没什么稀奇的。这是不对的。爱因斯坦发明了相对论,奠定了原子弹的理论基础,但直到费米建立了可控的核反应,才有曼哈顿计划才做出了原子弹的事情。每一步都是了不起的成就,不存在理论发明在先所以工程实现就不值一提的事情。姜宗林团队还没有到发明原子弹的地步,但相当于费米在芝加哥大学运动场看台下的第一台反应堆。
(晨枫老苑)

#发动机##斜爆震发动机##不止飞行#

#不可辜负的美食#每一个春节里,貌似都要来一顿打包饭,好像这样才是最完整的过年。
妈妈团总结滴特别到位:这是因为大鱼大肉吃腻了,一年里天天想了就能吃到。打包饭纯属为了正月里解腻[鼓掌]
就此,这顿我准备了白菜叶,大葱,萝卜干,鸡蛋酱,烧了茄子,黄瓜条,蒸了土豆片。一家四口带上小围裙,各自包着饭包。娘亲打趣的说,这好像是在旅行路上,吃的香又笑的开森[鼓掌][嘻嘻][福到了]

我们这小区,基本上可以定性于陪读小区,相对于其他陪读小区,好处在于,新片区,三万均价在可买可租的范围,属于南京新房起步价。我最喜欢这个小区的一点,就是孩子们每天可以自己下去找朋友玩,大人们可以约在一起聊天、聚会。前几天跟妈妈们约了下午茶,聊到中年妈妈在职场和家庭里尴尬的地位,全职妈妈聊到她们回国以后受到亲友的质疑,职场妈妈聊到职场中对中年妇女的嫌弃,我说你们知道现在可怕的是什么么?我们现在拼命培养优秀的女孩,然而她们长大后,社会却没有为优秀的她们提供那么多优秀的岗位,她们在学校里处处高男孩一头,也容易出头,然后她们成年后,在外不能同等竞争,还提倡在家顺从于人,你说,这样强烈的对比下,即使走向婚姻,有几个人能心理平衡,不人格分裂的?我们都属于幸存者。


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 这个大人和人体一样,人体有的系统,器官,气血,五官,五脏六腑完全一样,这个大人为天,我们凡夫俗子如同大人身体上的细胞,大人与小人,即是天与人体是相互纠缠的,人体
  • 发布时间:2023年07月21日05时23分05秒天文 超话#spaceweather天文酷图##天文酷图# 【我的花照片里有卫星的倒影?#spaceweat
  • #花戎[超话]##宋昕冉[超话]##SNH48[超话]## 网剧花戎##花戎手游# 各位仙友,昨日,《花戎》手游“星梦阁”直播间里,SNH48-宋昕冉、SNH4
  • 甚至打分的话我心里对这次的说明会高于60分,那就给个70吧……[doge]剩下的30分,就得看后续联合调查组的调查结果以及工作组采纳意见后优化完善的中考政策怎么
  • #黄景瑜[超话]#爱是一瞬的心动和恒久的喜欢[抱一抱],对黄景瑜就是这样一种感觉~剧播的时候有时候因为看得太投入,会有一种爱角色更多过于爱他的错觉[二哈]但谁让
  • 福建的早餐,昨天中午想去吃结果别人只开早餐时间段,可算是在最后一天外卖吃上啦,是带汤的很滑的粉皮,汤底加了胡椒带点微辣,可以加的小料很多样,吃着很满足[馋嘴]东
  • 李周憲除了是愛豆還給我一種可靠的安全感,只要他在就一定會想得周到,簽售很多粉絲期待jolo,然後有了jolo,jolo每首都好聽,製作精良讓人驚喜。雖然偶爾很長
  • 发布时间:2023年07月21日05时16分02秒天文 超话一些来过成都的证据待会儿就要走了还有点舍不得[衰][衰]成都真的很好 等我退休了我要来这儿定居 天天
  • 以上就是如何抢到满意火车票的具体内容啦,需要的宝宝们快去,有什么问题可以随时问我~- #火车票怎么买便宜##周杰伦演唱会抢票##偷偷回家孩子的反应##发现最美铁
  • #玉骨遥的格局#❤️#肖战时影##无上智慧[超话]#风起云涌演楞严 十番显见之五 显见无还(连载)也就是说,你如果把我释迦牟尼说法的声音做为你的心的话,当这个
  • [彩虹屁][彩虹屁][彩虹屁]Ps:哇,没想到这篇影评写了快半个小时,真的是我最用心的一次影评了,边写边回忆着电影的内容,好开心哈哈哈[送花花][送花花]@电影
  • 天啊,真的觉得这个家伙和我越来越像了真就是谁养随谁呗如果九*酒和饭-团吸收了家人不同的性格那糖+糕真就是 猫届的我从来没有见过这么好动的英国佬,有时候甚至怕她自
  • #任嘉伦[超话]#❽ #任嘉伦祁连山# #任嘉伦暮色心约# ⛄️♡̆̈┈⁴¹¹┈ ᥫᩣ┈ᥫᩣ┈♡̆̈┈⛄️ 公子只应见画,此中我独知津,写到水穷天杪
  • 在备考期间我能够越挫越勇,不管怎样都有信心拾起一堆烂摊子继续备考,她知道我内心敏感,胆小内向,所以每次到办公室都会给我鼓励与肯定,我情绪低落就说笑话逗我开心,她
  • 所有的一切,好像周深告诉了我答案,在那一瞬间,我释怀了,一切都烟消云散,自此以后对于光亮这首歌,也有着一种独特的情感现在回忆起来,依旧热泪盈眶这不止是一个巧合,
  • 整个架构宏观,大格局,不是单纯的情爱更有家国情怀,剧情紧凑,逻辑很通,处处埋好点,引人深思,结局巧妙,让人无限回味。还有服装、景色,爱了[送花花] ⭐演员有去思
  • #极禹[超话]##30天安利极禹# DAY 3 喜欢极禹哪一点这个话题是以前就想问自己的 正好借此机会来好好谈一下 喜欢极禹的下意识和关心 小宝会下意识向小吉
  • 小满胜万全(存钱置顶篇)有在好好享受生活 除了工作比较忙碌 “染烫的尽头是黑长直 医美的尽头是养生 消费的尽头是断舍离 美妆的尽头是裸妆 世间的这一切都终归是
  • #酷艾英语早起团[超话]##原力英语[超话]#²⁰²³┊7月7日[太阳]ᴳᴼᴼᴰ ᴹᴼᴿᴺᴵᴺᴳThe path of least resistance an
  •   将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰能,是以众议举宠为督。愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。