新型超燃冲压发动机和不同模式射流的喷嘴装置。 ONTU PLA / 南华早报摄
中国科学机构积极参与高超音速技术的研究 航空 和火箭技术。 正在进行各种研究，并且正在开发技术的实验原型。 最近，人们知道了一种新的高超音速冲压喷气发动机的研制。 它建立在众所周知的想法和新解决方案的基础上，其特点是提高了能源性能和效率。
高超音速实验
13 月 XNUMX 日，《南华早报》援引 XNUMX 月中旬出版的科学期刊《固体火箭技术》(Solid Rocket Technology) 的一篇文章报道了中国科学家的新进展。 《南华早报》概述了新项目、开展的研究和取得的成果。
据报道，中国人民解放军国防科学技术大学的专家在长沙研制了一种高超音速冲压发动机（scramjet）。 这方面的工作由马立坤副教授牵头。
作为新项目的一部分，专家们设计出了一种很有前途的固体（粉末）燃料超燃冲压发动机。 值得注意的是，它与其他冲压喷气发动机的不同之处在于更加简单和几项重要的创新。 后者应该确保发动机在各种速度下以稳定的燃料燃烧运行。 该项目的目的还在于提高效率。
根据该项目，制造了实验性超燃冲压发动机。 它在具有不同模式飞行模拟的风洞中进行了测试。 这种“飞行”的速度达到了6M，高度约为。 25 公里。 通常，发动机确认了计算出的特性。
基于这些研究的结果，来自 PLA ONTU 的科学家报告说，固体推进剂超燃冲压喷气发动机与具有类似用途的其他设计相比具有许多优势。 随着项目的进一步发展，开发成果可以作为某些飞机的一部分应用于实践。 值得注意的是，在新发动机前景的背景下，南华早报版首先召回了军事计划。
新的解决方案
根据公开数据，ONTU 的实验发动机与其他现代超燃冲压发动机没有根本区别，是根据经典方案建造的。 其实这是一根变径管，分为进气口、风道、燃烧室和喷嘴装置。
工作的一般原则也保持传统。 大气在流速形成的压力下进入进气口，然后进入燃烧室。 在那里，燃料与它混合。 燃烧时，它形成气体，通过喷嘴喷射并形成推力。
ONTU PLA的项目主要有两个创新点。 第一个涉及进气装置和相关单元的设计。 由于装置及其背后通道的特殊配置，高超音速气流减速至亚音速。 其他类型的超燃冲压发动机的特点是燃料在超音速流中燃烧。 新中国发动机进一步降低流量以优化燃烧过程。
第二项创新是燃料及其供应方式。 超燃冲压发动机使用细粉形式的硼作为燃料。 通过特殊的喷嘴，燃料被送入燃烧室，在那里点燃并释放热能。 控制喷嘴并控制进入发动机的粉末供应速率。 因此，燃烧强度、能量产生以及相应的推力得到调节。
DF-17火箭发射。 来自中国电视报道的画面
在不同模式和各种参数变化的测试中，可以确定实验发动机的最大参数。 因此，燃烧室内的温度升至3000℃。 这比大部分现代冲压喷气发动机高出约 50%。
同时，实现了高效率。 将入口空气速度降低到亚音速可提供更有效的燃料燃烧。 因此，超燃冲压发动机的燃油效率提高了 79%。
不幸的是，实验引擎的确切特性尚未公开。 它的尺寸和质量、达到的推力和特定的燃料消耗仍然未知。 目前还不清楚该项目进行了多远：新的超燃冲压发动机是纯实验性的还是可以在合理的时间内投入实际使用。
应用领域
新的中国项目的确切目标尚未命名。 不过，不难猜测解放军所属大学研究高超音速冲压发动机的目的是什么。 显然，实验和实验是为了中国武装部队的利益而进行的，将来它们可以用于高超音速武器的实际项目。
高超音速冲压喷气发动机的现代设计正在开发中，以用作先进导弹武器的一部分。 这样的发动机使得制造具有最高飞行性能和特殊作战能力的战斗导弹成为可能。 超燃冲压发动机提供了较大的有效飞行截面，并长时间提供最大速度。 同时，火箭能够机动，发动机补偿能量和速度的损失。
据推测，实验性高超音速导弹将于 2021 年秋季在人口稠密地区上空飞行。图片电报 / ChDambiev
从公开的数据来看，ONTU PLA 的新发动机在实际火箭技术项目中的应用令人感兴趣。 这种超燃冲压发动机的申报能力将改善假想导弹的特性并提高其作战能力。
首先，您应该注意新引擎的效率。 较低的消耗量可以让您在不损失速度和射程的情况下减少导弹上的燃料供应，或者节省它并增加战斗半径。 此外，很可能有机会在不损害其他参数的情况下增加牵引力和速度。
如前所述，实验引擎不仅表现出高性能，而且还具有简化的设计。 因此，带有这种超燃冲压发动机的火箭将更简单、更便宜。 此外，减少机载燃料量将优化火箭的布局——例如增加弹头。
应该指出的是，新项目不仅可以在导弹武器的背景下发展。 它完全有能力成为新的理论和实验发展的基础。 ONTU 的超燃冲压发动机展示了新解决方案的基本性能和巨大潜力。 现在应该开发所有这些。 因此，将会出现新的进气装置和燃烧室配置，以及更先进的粉末燃料成分。
很有希望
中国长期从事高超音速方向，并已初见成效。 因此，几年前，带有规划高超音速弹头的 DF-17 综合体投入使用。 关于其他具有特殊速度特性的导弹系统的发展，有未经证实的报道。 它们已经可以进行测试，并且在不久的将来它们将被采用。
很明显，中国科学家和工程师将继续向高超音速方向发展。 遥远未来的项目将基于发动机、材料、控制系统等领域的当前发展。 因此，解放军ONTU最近在发动机领域完成的实验具有重要意义，值得重视。