什麼是膨脹循環發動機?中國的25噸級發動機,已經算世界領先了

2022年10月17日09:40:20 軍事 1900

當下我國在航空領域中又取得了一個非常重大的突破,我們的國產膨脹循環發動機正式亮相,這也使我國成為世界上第5個擁有這一技術的國家。

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並且這一次我國25噸級閉式膨脹發動機的成功,也縮小了我們與其他國家之間的一個差距,現在在全世界範圍之內,對於這一技術掌握的國家只有美國、俄羅斯還有日本和歐盟,而現在又多了一個我國。

不過在對這類發動機研究的過程當中,即使是美國和俄羅斯的這類發動機推力也在10噸以內,而這一次我們達到了25噸級着實是一個非常大的突破,在我國對於這一方面介入比較晚的情況之下,現在依然能夠達到這樣的水平,也說明了我國在這一方面具備一定的實力。

那膨脹循環發動機究竟是什麼呢?這一類發動機是新一代的航天發動機,同時也是在太空旅遊中的一個高效動力來源。

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實際上它更完整的名字是閉式膨脹循環氫氧發動機,因為這一類發動機主要是利用餘熱將少量的液態氫轉化為高壓氣體,該氣體驅動渦扇機,同時提高提高氫和氧的壓力以此作為燃料,這樣整個過程十分的高效,而且不需要攜帶額外的氣體來作為燃料,會更加的便捷。

不過即使這類發動機對於航天領域來說擁有更大的優勢,但是對於它研製整個過程並不容易,尤其是在對於推力上是非常難達到一個更大的程度,所以像美國一類的國家,現在這一類發動機上的推力甚至都沒有超過10噸。

好在我國的科學家們採用了新的結構類型,使得我國現在研發出的這一類發動機推力達到了25噸,使得我國這類發動機的研發更上一步。

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那這類發動機具體的優勢有哪些呢?其中的第一點,作為新一代的航空發動機它在性能上自然是非常突出的,其中它的動力的提供方式就很高效。

由於其中採用的是氫氣氧氣進行燃燒,反應時溫度直接能夠達到3000攝氏度,在這樣的情況之下,進一步採用了液態氫燃料進行冷卻之後,不僅僅達到了冷卻效果,而且也能夠在這樣的情況下進一步促進高壓氫的產生,以此達到的效率是非常高的,在這一條件之下,使得這一發動機的比沖可以達到450多秒。

同時在對這一發動機進行高效冷卻的情況之下,又需要有足夠的渦輪泵帶動能力,所以對整體的設計管路和流量都是需要嚴格把控的。

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在這一方面如果沒有做到一個好的設計,可能會使得整個發動機受到性能上的影響,不過在我國研究的這一發動機之下,反而使得它的結構更加的簡單。

也正是由於所達到的結構比較簡單,所以在整個過程當中運轉的時候相對於平穩,使得它即使在高壓環境之下,達到的可靠程度比較高。

不過雖然我國這一次膨脹發動機的推力能夠達到25噸,是一個比較大的突破,但是在這樣的情況之下,我們也需要知道該發動機還有一些要繼續改進的地方,其中就它的比衝上來說,實際上美國的同類發動機能夠達到466秒,所以在這一方面我國還是略顯落後的。

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其中我國的25噸級膨脹循環發動機採用的是碳陶的複合材料,其中達到的面積比是1:160,而美國採用的則是碳複合材料可摺疊噴砂,達到的噴管面積比是1:285,這也是他們在比衝上更高的原因。

不過雖然我們和美國之間還有一定的差距,但是這與之前我國長征5號的此類型發動機達到的金屬噴管面積為1:80的情況,已經有了很大的進步,而且實際上我國在之後與這一方面的面積比還有望可以達到1:260, 所以在比衝上還可以進一步地提高。

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除此之外我國在對於發動機推力的調節範圍之內,雖然跟之前有了質的突破,能夠達到60%~100%,但是跟美國的20%~100%相比較起來,還是有着一定的差距。

但是隨着不斷進步 加上我國該發動機達到的25噸級推力已經算世界領先的了,所以我國在膨脹循環發動機上所取得的這些成就,也是足以為之震撼的。

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相信在我國在各項技術的不斷突破下,還會有更大的成就,在今後研發出性能更佳突出的這一類發動機。

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