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美媒: 中國將測試循環高超音速發動機

大視野

美媒: 中國將測試循環高超音速發動機
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美媒: 中國將測試循環高超音速發動機

2017年04月21日 10:45

據美國《航空周刊》報道,北京動力機械研究所(中國航天科工三院31所)將在今年進行一台聯合循環高超音速發動機樣機的測試,希望通過此次測試,為2025年實現整個推進系統的首飛鋪平道路。如果測試成功,這個發動機可能是全球首個該類型中能為高超音速飛行器提供動力的引擎。

非官方中國高超音速飛行器概念圖(網上圖片)

非官方中國高超音速飛行器概念圖(網上圖片)

專家指,制造這種發動機有巨大的技術難題,傳統的航空航天發動機,無論哪一種類型都只能在一個狹窄的速度範圍內運作,但高超音速飛行器所需的發動機,必須設計成可以從靜止加速到5馬赫(5倍音速)甚至超過6馬赫(6倍音速)的速度。這種速度要求對於一般的發動機設計而言,是不可能的。

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非官方中國高超音速飛行器概念圖(網上圖片)

非官方中國高超音速飛行器概念圖(網上圖片)

網傳中國2015年進行超音速燃燒衝壓發動機的測試。(網上圖片)

網傳中國2015年進行超音速燃燒衝壓發動機的測試。(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

北京動力機械研究所2016年建成長170米的風洞,可用於高超音速測試。(網上圖片)

北京動力機械研究所2016年建成長170米的風洞,可用於高超音速測試。(網上圖片)

網傳中國2015年進行超音速燃燒衝壓發動機的測試。(網上圖片)

網傳中國2015年進行超音速燃燒衝壓發動機的測試。(網上圖片)

中國工程師目前正在進行的高超音速發動機,預計能夠將飛行器從靜止加速到超過10馬赫(10倍音速)的速度,該項目被稱之為「TRRE」(Turbo-aided Rocket-augmented Ram / scramjet Engine)計劃。這種發動機設計的獨特之處在於,將渦噴發動機、火箭和衝壓噴氣發動機組合在一起。

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

此外,該組合發動機的噴嘴還具有可變的直徑,直徑大小取決於高超音速飛行器的速度和三個發動機中哪一個正在運行。在飛行的第一階段,組合發動機將運行其低速渦輪噴氣發動機部件,當速度達到2馬赫之後,火箭和衝壓式發動機將開始運轉。

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

「TRRE」計劃(網上圖片)

如果中國的聯合循環高超音速發動機樣機測試成功,這個發動機可能是全球首個能為高超音速飛行器提供動力的引擎,並且具備為軌道太空飛船提供動力的潛能。

北京動力機械研究所2016年建成長170米的風洞,可用於高超音速測試。(網上圖片)

北京動力機械研究所2016年建成長170米的風洞,可用於高超音速測試。(網上圖片)




止戈堂

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

美國《國家利益》網站發表文章,作出對中國「定向能武器」的警告:「中國軍方正在發展強大的激光、電磁軌道炮和高功率微波武器,用於未來的『光戰爭』,包括對衛星進行的天基攻擊。」。

文章稱,中國早在2005年就進行過一次激光致盲衛星的試驗,並認為中國打算發展天基反衛星激光武器。中國推出所謂的定向能量武器,旨在抵消美國在情報、通信和導航衛星網絡方面的戰略優勢。這些優勢讓美軍能夠在遠離美國本土的地方實施精確打擊。國際評估與戰略中心專家費舍爾,曾在美國國會的聽證會上證實過中國存在激光武器計劃。中國的太空計劃是雙重用途的,同時支持民用和軍事需要。

遊戲中出現過的天基武器構想圖(網上圖片)

遊戲中出現過的天基武器構想圖(網上圖片)

今年2月中國軍工企業在中東一個防務展上展出了多種新型武器,其中就包括了綽號「沉默獵手」的低空激光防空系統。中國保利集團展出了車載機動型的「沉默獵手」。其實,在2016年召開的杭州G20峰會期間,「沉默獵手」系統就已投入使用。

據悉,「沉默獵手」系統的激光器,標准輸出功率為30千瓦,最大射程為4000米。該激光器主要用於攔截大批低空無人機,其威力可在800米距離燒穿5層2毫米厚的鋼板,1000米距離可燒穿5毫米厚鋼板。另外在導彈防御方面,中國大功率激光武器也進行過攔截試驗,將導彈彈頭燒蝕破壞。

綽號「沉默獵手」的低空激光防空系統(網上圖片)

綽號「沉默獵手」的低空激光防空系統(網上圖片)

由於目前具備隱身能力武器、低空突防戰術的普遍采用,打擊突然性大大增強,還有戰場上日益復雜的各類電磁紅外干擾、欺騙以及各種無人機察打一體機,這些都極大地壓縮了傳統防空武器的反應、攔截時間。為了能有效對抗除了提升傳統防空武器的性能之外,發展激光武器為代表的定向能武器是突破傳統防空武器限制的未來希望。

中國早年在激光領域的研究實際上還是受到了美國和蘇聯的「啟發」,美蘇都曾在大功率激光武器領域開展研究並擁有諸多成果。美國上世紀80年代的「星球大戰」計劃就包括天基定向能武器,所以美國在激光武器研究領域絕對處於世界領先水平。

美國海軍早已在戰艦上部署激光武器系統。(網上圖片)

美國海軍早已在戰艦上部署激光武器系統。(網上圖片)

美國一直非常重視激光武器的研究,化學激光武器已經完成多次試驗和驗證,但是其自身缺陷導致在防空中的應用有很多難題不能解決。近年來,固體激光器和光纖激光器以及自由電子激光器受到重視,並展現了作為在防空領域良好的應用前景。

美國聯合高功率固體激光器項目是美軍國防部、陸海空三軍重點支持的項目,美國格魯曼公司已經工程化的實現了單模塊固體激光器15千瓦的輸出,7路光束相干合成實現了100千瓦功率的輸出則達到了武器級的要求,可用於擊毀空中目標,該系統已於2010年就開始了進場試驗。

美軍軍艦上的激光武器系統(網上圖片)

美軍軍艦上的激光武器系統(網上圖片)

在光纖激光器方面,美國IPG公司的單模光纖激光器也實現了10千瓦的輸出,連續工作可達萬時。美國海空軍立刻表現濃厚興趣,利用單模光纖激光器和非相干合成技術集成了「宙斯」和「激光復仇者」等武器系統,用於排爆以及摧毀低空飛行的無人機,並且已經完成對4架無人機的攔截試驗。另外還計劃相干合成技術將光纖激光器提升至100千瓦輸出,用於裝備新型作戰飛機。

中國對激光武器的研究也進行了很多年,不僅在化學激光器實現了兆瓦的輸出,在固體激光器上也掌握了相關核心技術,單模的功率已經接近國際先進水平,並且已經研發成功實用的激光武器。另外,中國的超強功率固態激光器也處於世界一流水平,用它發射的激光束可在3000千米的距離獲得每平方厘米3.5萬焦耳的能量密度。據此估計,中國的攻擊激光雷達有效殺傷力超過3萬千米,現時中國的攻擊激光雷達亦包含了世界最尖端的5大核心技術。

中國研發的「低空衛士」防空激光武器(網上圖片)

中國研發的「低空衛士」防空激光武器(網上圖片)

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