点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:揭秘空天飞机的“组合动力技术”
首页> 科技频道> 国防军事 > 正文

揭秘空天飞机的“组合动力技术”

来源:光明网2024-03-20 14:15

  自古以来,人们对太空都充满好奇,希望有一天可以拥抱它,在这种无尽的向往中,人们最大的愿望莫过于乘坐飞机自由翱翔太空。空天飞机是帮助人们实现这个愿望的最佳交通工具,可使普通旅客像坐飞机一样进入太空,畅游太空!要想让空天飞机既能水平起降,又能飞向太空,就必须依靠组合动力发动机,组合动力技术是关键!

  从广义上来讲,组合动力就是把不同的动力形式组合在一起。例如,空天飞机在低速飞行条件下使用性能很强的航空涡轮发动机;达到一定速度后,使用适应在大气层内高速飞行的超燃冲压发动机。这两种发动机只能在大气层内使用,当飞行器到达临近空间时,需要使用火箭发动机进入太空。这样,空天飞机便可在水平起降、重复使用的情况下载客翱翔太空了。

  目前,组合动力技术方案大部分都以超燃冲压发动机为基础,有火箭基组合循环发动机、涡轮基组合循环发动机、三模块组合循环发动机等。此外还有空气涡轮火箭发动机、预冷式组合动力发动机等。下面就给大家依次进行简要介绍。

  超燃冲压发动机主要包括双模超燃冲压发动机和双燃烧室冲压发动机两种技术方案,其中双模超燃冲压发动机的点火、稳定工作以及模态转换技术已相对成熟,双燃烧室冲压发动机也已经完成了地面运行试验。美国X-51A的双模超燃冲压发动机完成了多次马赫数5左右的地面运行试验,首飞时也创造了时间最长的超燃冲压发动机推进的飞行记录。

揭秘空天飞机的“组合动力技术”

X-51A的双模超燃冲压发动机

  火箭基组合动力发动机将火箭发动机、亚燃和超燃冲压发动机组合在一起。目前,这种发动机仍有很多关键技术尚需攻克,包括机身一体化技术、引射增益、掺混燃烧、热结构等。美国最早在吸气式火箭发动机集成系统试验项目下,完成了系统地面试验样机,通过260多次地面试验,突破和掌握了引射模态和亚燃模态的关键技术。

  涡轮基组合动力发动机将涡轮发动机、亚燃/超燃冲压发动机组合在一起。国外多将其用于高超声速平台,例如洛·马公司提出的SR-72高超声速飞机,将装备并联涡轮基循环发动机,巡航速度将达到马赫数6,可满足美国军方在1h内打击全球任何一个目标的任务要求。

  三模组合发动机是近年来提出的以涡轮、火箭和超燃冲压发动机三种动力形式相互结合形成的组合循环推进系统,目前这种发动机仍处于方案论证阶段。美国波音和航空喷气洛克达因公司曾联合提出一种系统方案,巡航速域可从零到马赫数7。

揭秘空天飞机的“组合动力技术”

空气涡轮火箭发动机结构示意图

  空气涡轮火箭发动机是将航空涡轮喷气发动机、火箭发动机进行有机组合。这种发动机采用的燃气发生器有助于提高单位推力,吸气式的涡轮基有助于提高比冲,压气机助力的燃烧室使飞行器具备了水平起飞能力,因此空气涡轮火箭发动机从地面到临近空间具有均衡的综合能力。

  英国反作用发动机公司正在研制的云霄塔空天飞机所采用的“佩刀”预冷吸气式组合发动机性能优良,也在持续开展研发活动,目前仍处于前期的技术验证阶段。这种发动机在结构上由涡轮发动机、冲压发动机和氢氧火箭发动机组成,具有吸气和火箭两种工作模式,能够将飞行器从静止状态无缝加速到入轨速度。2022年7月,该发动机的集成氢预燃器系统开始进行地面试验。(金赫 焦子原)

  科学把关:费伯禹

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平同巴西总统卢拉共同签署联合声明

  • 习近平同巴西总统卢拉共见记者

独家策划

推荐阅读
记者20日从中国航天科技集团一院获悉,该院抓总研制的长征十号系列火箭近日成功完成整流罩分离试验,标志着该系列火箭初样研制又迈出了坚实一步。
2024-11-21 09:14
作为战略性新兴产业,低空经济产业链条长,涵盖航空器研发与制造、低空飞行基础设施建设与运营、飞行服务与保障等产业,对构建现代产业体系具有重要作用。
2024-11-21 09:12
工业革命改变了世界面貌,为人类生产生活带来深远影响。当今世界,人工智能迅猛发展,推动人类社会深度变革。在此过程中,电力行业也在逐步向数字化和智能化转型。
2024-11-21 09:10
数据显示,2023年我国低空经济规模超5000亿元,增速超过33%,2030年有望达到2万亿元。2024年以来,全国已有超过26个省(区、市)将低空经济写进政府工作报告。
2024-11-21 09:09
日前,国际学术期刊《自然·通讯》在线刊发江西省农业科学院原院长颜龙安院士团队联合河北大学杜会龙教授团队的研究成果:首个稻属最全超级泛基因组图谱绘制成功。
2024-11-21 09:09
全海深光电缆绞车系统“海威GD11000”,日前随广州海洋地质调查局“海洋地质二号”船在我国南海完成了首个航次的深海调查任务。
2024-11-20 09:21
近日,中国科学院兰州化学物理研究所研究员何林团队与武汉大学教授雷爱文团队合作,在催化羰基化领域取得重要进展——成功利用一氧化碳或二氧化碳替代剧毒光气,高效合成含氮羰基化合物非对称脲。。
2024-11-20 09:24
这种菌能够迅速分解番茄、辣椒、娃娃菜等多种蔬菜尾菜,并具有促进作物生长、拮抗土传病原菌等功能特性。在此基础上,课题组进一步研发了“蔬菜尾菜+快速腐解菌+有机肥+功能菌”四位一体的原位还田技术。
2024-11-20 09:20
11月18日,在沪渝蓉高铁全线控制性咽喉工程崇太长江隧道内,我国盾构隧道智能建造V2.0技术体系正式在“领航号”盾构机成功应用
2024-11-20 09:19
19日,四川、重庆、贵州三省市同步首发动力型锂电池试运专列,这是我国铁路首次大规模试运输动力锂电池,将助力国产动力锂电池产品的全球流通。
2024-11-20 09:13
近年来,北京市延庆区大力发展低空经济,2023年相关产业产值达23.3亿元。天气渐冷,北京八达岭长城脚下,中关村延庆园内的低空经济产业园依旧热火朝天,一派繁忙景象。
2024-11-19 09:50
据最新一期《自然·化学》杂志报道,美国加州大学圣迭戈分校团队在最新研究中给出了一个涉及两种简单分子间反应的精妙解释。
2024-11-19 09:47
利用样地观测数据、空间分析和树线模型模拟,中国科学院青藏高原研究所研究员梁尔源等人系统分析了尼泊尔珠峰国家公园和安纳普纳保护区混交林树线,揭示了糙皮桦和喜马拉雅冷杉的种群更新动态和树线位置变化。
2024-11-19 09:46
机器人服务员、咖啡师、宠物……各种机器人让人目不暇接。自动载人飞行器,无人机、无人车、无人船……智能驾驶技术遍布“海陆空”。11月14日至16日,第二十六届中国国际高新技术成果交易会在广东深圳举行。
2024-11-19 04:55
近日,记者从湖北省神农架林区林业管理局野保科开展的陆生野生脊椎类动物普查中获悉,神农架现有陆生野生脊椎类动物710种,比原来的493种增加217种。
2024-11-19 05:00
北京时间11月15日23时13分,天舟八号货运飞船在文昌航天发射场由长征七号遥九运载火箭成功发射。自中国空间站建造以来,空间应用系统已在轨开展了百余项科学实验和应用试验,阶段性研究成果持续产出。
2024-11-18 10:27
中国科学院生物物理研究所王晓群研究员课题组、广东省智能科学与技术研究院张旭院士课题组和北京师范大学吴倩教授课题组合作,深入解析了人类背根神经节(DRG)发育过程中调控多种感觉神经元分化的多层级信号通路,并成功构建了人类DRG类器官(hDRGOs)模型。通过比较人类和小鼠的感觉神经元发育,研究人员发现两者在发育进程、基因表达谱和细胞亚型上存在差异。
2024-11-18 10:24
党的二十届三中全会提出,发展通用航空和低空经济。航空航天民航高校应发挥特色优势,形成“航空+”的多元化低空经济专业型人才培养模式,促进低空经济科技链、人才链、产业链的有机衔接。
2024-11-18 10:21
中北大学极端环境特种传感与测试创新研究团队成员正在围绕近期发射任务进行产品研发。日前,第28届“中国青年五四奖章”评选揭晓,中北大学极端环境特种传感与测试创新研究团队获“中国青年五四奖章集体”荣誉称号。
2024-11-18 10:16
据中国载人航天工程办公室消息,天舟七号货运飞船已于11月17日21时25分受控再入大气层。 天舟七号货运飞船于2024年1月17日在文昌航天发射场发射入轨,装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资。
2024-11-18 10:14
加载更多