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我國10000公里/時超燃沖壓發(fā)動機風洞試驗獲突破

更新時間:2018-12-11 點擊次數(shù):643

中國航天科技集團成功完成的氫氧燃燒推進試驗,實現(xiàn)了5毫秒時間內(nèi),氫氣在速度近3千米/秒(10000公里/小時)空氣中的超聲速自主燃燒,并獲得了超聲速燃燒模態(tài)下的試驗數(shù)據(jù)和火焰圖像。
承載此次試驗的是航天十一院自主研發(fā)建造的我國首座,大口徑自由活塞驅(qū)動高能脈沖型風洞。該風洞的運行猶如操作一個超大型“打氣筒”,通過重活塞的高速運動產(chǎn)生高溫和高壓的驅(qū)動氣體,壓縮試驗氣體達到測試需要的高總焓及高總壓的狀態(tài),再由噴管加速后噴出。此舉可以模擬和復現(xiàn)對飛行器返回地球或地外星球時的超高速飛行環(huán)境。
此次氫氧燃燒推進試驗,一舉攻克了超高速超燃沖壓發(fā)動機地面試驗的兩大關(guān)鍵技術(shù)性難題,一是利用光壁橫向噴注與凹腔穩(wěn)焰相結(jié)合的技術(shù),實現(xiàn)了氫燃料的超聲速點火與穩(wěn)定燃燒,這好比在高強度龍卷風中實現(xiàn)了一根火柴的點燃及穩(wěn)定燃燒。二是通過極為的時序控制技術(shù),在百分之一的眨眼時間(5毫秒)內(nèi)實現(xiàn)了氫燃料與速度近3千米/秒(10000公里/小時)空氣之間的空間交匯,并且達到“你中有我,我中有你”的水乳交融狀態(tài)。
此項試驗的成功,不僅標志著高能脈沖風洞正式邁入實用化階段,真正成為先進飛行器的孵化器,更表明此風洞的3千米/秒(10000公里/小時、馬赫10)量級氫氧燃燒推進試驗能力取得關(guān)鍵性突破,從而為我國的超高速超燃沖壓發(fā)動機研究提供了良好的技術(shù)儲備。此舉將大幅加快天地往返運輸系統(tǒng)動力技術(shù)的革新進程,促進現(xiàn)有動力的“開弓沒有回頭箭”難題的解決,從而實現(xiàn)真正的“騰云駕霧”、靈活自由地穿梭于天地間。

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