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“一秒跑三千米” 我国10000公里/时超燃冲压发动机风洞试验获突破

时间:2018-12-11 11:17:36 作者:dmlc 浏览次数:
  

图为风洞试验观测到的出口火焰结构刘伟摄


图为航天十一院的高能脉冲风洞刘伟摄

 
  12月10日,记者从中国航天科技集团有限公司第十一研究院获悉,由该院二所成功完成的氢氧燃烧推进试验,实现了5毫秒时间内,氢气在速度近3千米/秒(10000公里/小时)空气中的超声速自主燃烧,并获得了超声速燃烧模态下的试验数据和火焰图像。
  而承载此次试验的是航天十一院自主研发建造的我国首座、国际最大口径自由活塞驱动高能脉冲型风洞。该风洞的运行犹如操作一个超大型“打气筒”,通过重活塞的高速运动产生高温和高压的驱动气体,进而压缩试验气体达到高总焓及高总压的状态,再由喷管加速,实现对飞行器返回地球或地外星球进入时的超高速飞行环境的模拟乃至复现。
  据试验相关负责人介绍,此次氢氧燃烧推进试验,一举攻克了超高速超燃冲压发动机地面试验的两大关键技术性难题,一是通过极为精确的时序控制技术,在百分之一的眨眼时间(5毫秒)内实现了氢燃料与速度近3千米/秒(10000公里/小时)空气之间的空间交汇,并且达到“你中有我,我中有你”的水乳交融状态;二是利用光壁横向喷注与凹腔稳焰相结合的技术,实现了氢燃料的超声速点火与稳定燃烧,这好比在高强度龙卷风中实现了一根火柴的点燃及稳定燃烧。
  航天十一院称,此项试验的成功,不仅标志着该院的高能脉冲风洞正式迈入实用化阶段、真正成为先进飞行器的孵化器,更表明此风洞的3千米/秒(10000公里/小时、马赫10)量级氢氧燃烧推进试验能力取得关键性突破,从而为我国的超高速超燃冲压发动机研究提供了良好的技术储备。此举将大幅加快天地往返运输系统动力技术的革新进程,促进现有动力的“开弓没有回头箭”难题的解决,从而实现真正的“腾云驾雾”、灵活自由地穿梭于天地间。
  来源:科普中国