图中国“凌云临近空间高超声速试飞平台”
据媒体1月12日报道,中国航天科工集团北京动力机械研究所独创的涡轮、火箭、冲压组合循环发动机(TRRE)于去年年底完成该型发动机的首次工程原理样机验证,成功的进行了点火和工作模式转换。这款超级航空发动机未来还将成为高超音速飞行器以及其他类型飞行器的发动机,虽然中国不是第一个提出来的,但是中国却是目前已知,最先公开测试这种新型组合式循环发动机TRRE的国家,目前来说已经比其他国家走在前面了,是世界最强的。
图1986年863计划204航天项目
TRRE组合式循环发动机,不仅对航天重要,还是未来商业化应用和航空、航天的核心装备之一,未来甚至将会影响陆地和海洋的装备发展方向。该型发动机于2018年12月7日抵达试验台。作为全新概念的组合式发动机,其意义非比寻常。
中国发展航天很早就开始了,但中国人真正发展载人航天飞行器却是进入二十一世纪后,中国的航天工程发展计划源于1986年提出的863计划204选型,当年选型中就有四种,而今天的神舟飞船便是当年204选型中最便宜,技术难度最小的一个选项。其他选项还包括火箭搭载小型航天飞机、火箭和航天飞机,航天飞机和火箭组合式方案,类似于美国的航天飞机、最后便是空天飞机运载航天飞机。当年便提出了TRRE组合循环发动机概念。
图863计划204论证中最后一项为空天飞机
此次公布的中国组合循环发动机TRRE首次工程物理样机试验成功,意味着中国朝未来最高航天科技迈出非常重要的一步。之所以用空天飞机来举例,便是因为空天飞机的发动机非常有代表性。
TRRE组合式循环发动机不同其他组合式循环发动机,TRRE是一体化的,换言之将3种不同工作模式的发动机组合在一起成为一体的大型发动机。而传统的组合式循环发动机是通过拼接来达到目的,这点在反舰导弹和高超音速飞行器上最为常见。TRRE组合式发动机将涡扇、涡喷、火箭冲压发动机组合在一起成为一体,这种发动机最大的优势可多重切换,而且使用该发动机的飞行器通常都是可重复使用的,未来还具备商业化和改变人类交通速度的重要潜力。
图美国X37B空天飞行器
TRRE组合循环发动机是将这些组合为一体,公布的TRRE组合循环发动机,是多样化发动机组合模式,换言之也可以将其他发动机组合进来,这点是目前世界上除中国以外还没有其他国家能够做到的。
TRRE组合循环发动机第一个受益便是航天,传统航天器发射采用火箭助推发射,垂直起飞,在这个过程中要和大气层产生剧烈的摩擦,产生的高温对航天器是有非常巨大的威胁。即便是美国的航天飞机也因为隔热材料发生脱落造成航天飞机失事,全部人员死亡的重大事故。中国这款TRRE组合循环发动机和空天飞机,便是将TRRE组合循环发动机安装在空天飞机上,空天飞机在起飞的时候便可以使用涡扇模式,这样不仅节省燃料而且使用价格便宜,在进入加速阶段可切换涡喷模式,加速空天飞机,再下一步切换火箭助推模式将空天飞机速度提高到4-6马赫,进入大气层外,这个时候上面搭载的航天器便可以自行脱离,飞往太空,空天飞机还会返回地球,并反之将空天飞机安全的降落会机场,且空天飞机还能像普通飞机一样直接起飞和降落,这样看来,空天飞机搭载航天器的这种发射模式,不仅大幅提高了航天器的有效载荷,还能够更好的规避发射航天器的风险,提高安全性,重要的是重复使用能够有效的降低航天发射的成本,这是TRRE组合发动机和空天飞机所拥有的独特优势。
图美国X51A高超音速飞行器
中国的凌云临近空间高超声速试飞平台和美国的X51A高超音速飞行器,也属于组合式发动机,但是其是通过外部组合来实现的,并非是一体的。X51A要发射需要搭载在如B52H轰炸机上面,还要加一个火箭助推器,达到一定速度后,X51A便开始使用自己的冲压燃发动机飞行。
图中国航天科工集团宣传资料
把航天器取消,下面的空天飞机就变成了高超音速飞行器,在报道中还提到了多用途化,那么TRRE循环发动机就不仅仅只是用于一个平台,而是多个平台。比如高超音速轰炸机、高超音速运输机、超远程高超音速巡航导弹等等。
总而言之中国的TRRE循环发动机已经进行了试验,足矣说明中国又一次在世界顶尖科技领域走在最前面,TRRE循环发动机未来突破后,中国不仅成为相关领域的技术领导者,还极有可能成为规则的制定者,甚至会影响以后的陆、海、空交通工具的发展趋势。
浮生若梦
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