美国已落后，中国颠覆性发动机技术，16马赫斜爆震，或用于六代机

前段时间，六代机首飞的消息可以说震惊全球，而其实，在新一代发动机领域上，美军也已经没有优势了。中国JF-22风洞设计师姜宗林表示，中国已经攻克了驻定斜爆震发动机（也可以叫驻定斜爆轰发动机），可以让飞行器速度达到9马赫，而根据姜宗林的介绍，该款发动机已经接近实用阶段。而在JF-22风洞投入使用之后，姜宗林还要再对斜爆震发动机进行升级，目标是让飞行器速度达到16马赫。16马赫就是音速的16倍，大约为5.4千米/秒，要是飞行器能达到这个速度，那么绕地球一周也就2小时。事实上，早在2018年，中国大陆就已经利用先进的JF12风洞，进行了斜爆震波的相关模拟，并首次为斜爆震发动机研究奠定了理论基础。紧随其后，中国科学家团队在2020年更是通过JF12风洞，取得了“捅破天”的进展：成功开展了速度为9马赫，以氢气为燃料的斜爆震发动机实验。正是借助于先进风洞，中国才得以碾压“老前辈”美国，成为全球首个攻克斜爆轰发动机技术的国家。斜爆震是什么燃烧是推进系统中十分重要的过程。它通过 化学反应将燃料的化学能转变为工质的热能，再 转变为动能，产生推力。在自然界有两种燃烧波： 一种是爆燃波，另一种是爆震波。爆燃波通常以相 对低的速度向未燃混合物传播，对大多数碳氢燃 料与空气的混合物的火焰传播速度约为每秒几米 至十几米。它主要受层流或湍流的质量与热量扩 散控制。爆燃波使流体比容增加，压力略有下降， 可近似认为是等压过程。 目前所有燃气轮机的燃 烧过程均按等压过程处理。而爆震波则以每秒几 千米速度向未燃混合物传播。爆震波本质上是激 波后跟一个燃烧波。爆震波能产生极高的燃气压 力( 大于 15至 55个大气压)，燃气温度( 大于2800K)，由于爆震波传播速度极快，其后的燃烧过程可视为等容燃烧过程，这使它对推进系统有 很大的吸引力。脉冲爆震发动机PDE ( Pulse Detonation Engine) 就是一种利用脉冲式爆震波产生推力的新概念发动机。美国 NASA 把脉冲爆震发动机列为 3大全 新 的 先 进 航 空 概 念 REVCON ( Revolutionary Concepts) 之一。爆震发动机主要分为连续旋转爆震发动机、驻定爆震发动机、斜爆震发动机这三种发动机。按照动力来主要分为火箭式、吸气式、组合循环以及混合循环 4 种方式。而驻定斜爆震发动机是指通过引入斜激波进气道或者中心锥体以形成斜爆震波并稳定下来，这就是斜爆震发动机（ODE）。总结来说，斜爆震燃烧具有燃烧效率高、比冲高、总压损失低和燃烧室结构更短等优点,是未来空天飞行器动力系统的理想燃烧模式。斜爆震发动机或用于六代机需要指出的是，高超音速风洞技术，西方落后中国20年，不要说中国最先进的JF-22风洞，即使是JF-12风洞，中国科学家表示，西方也最少需要15年时间才能建成。这也就意味着西方在爆震发动机领域基本上很难追赶上中国。这是因为中国建设高超音速风洞，采用的是余鸿儒院士独创的理论。斜爆震发动机将会用作无人机、导弹的动力装置，也会用作轨道转移发动机、行星着陆发动机以及航天器姿态控制、卫星机动的动力装置等。当然，他也会作为中国六代战斗机的候选发动机之一。很多网友关注的点是，飞行速度16马赫，飞行员如何承受，需要说明的是，最高飞行速度16马赫，并不是一直要以16马赫的速度飞行，除此之外，如果不做高机动动作，飞行员可以承受16马赫的飞行速度，那么六代机如果采用爆震发动机，将会注重在视距外以导弹解决战斗。需要指出的是，这个大气层内的极速性能除了火箭发动机以外没有任何发动机与之相比，未来的极高超音速飞行器的发动机非斜爆震发动机莫属！总结截至目前为止，中国在新一代发动机的进度上已经远超美国，中国不仅掌握了超燃冲压发动机和爆震发动机， 变循环发动机的研制工作也已经结束，这也就意味着中国六代战机可以选用的发动机会非常丰富，而美国目前仍在专注于变循环发动机。还有一个事实就是，美国六代机的研制还处于初级设计阶段，接下来美国六代战机想要从设计、生产、试飞再到量产这样的一个流程起码需要10-15年。这就意味着美国想要在2030年服役六代战机的希望非常渺茫。2022年底，美国六代机项目尚未通过“B阶段”的审查流程。而中国的南北六代机都已经实现了首飞，可以说，在新一代高精尖武器的研发上，得益于中国工业能力的强大，中国目前正处于一个整体领先的状态。

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