右侧图纸为鸡饭版,各位凑合着看,这个自持爆轰需要一个气动过程,首先第一个起爆到自持爆轰的过程是这样的:
1、在爆轰通道上喷入燃料混合后点火起爆;2、点火起爆后的火焰将隔壁通道混合气点燃起爆,以此类推完成一个循环;3、起爆后爆轰波会扩散出排气口形成推力,但进气道的设计会防止气体向进气道反冲;4、排气后期会产生负压,吸入进气道气体,并且随着推力增加进气道也会产生进气压力;5、第二轮起爆,形成不断循环的过程,构成持续推力;虽然旋转爆震原来很简单,但起爆过程非常复杂,并且形成循环难度极高,另外对排气和进气压力检测也是调整起爆过程的关键,目前这种发动机已经可以供给小型航空器比如小型无人机使用,而大型旋转爆震发动机也在加紧试制中,中国的爆震发动机研究在全球同类发动机中还是比较领先的 。
2022年1月24日,清华大学航天航天学院启动与实施实验室新型发动机实验就是旋转爆震发动机,其描述是“新型发动机点火成功,并稳定工作,试验取得了圆满成功 。”,这表示我国的旋转爆震发动机进展是相当不错的 。
旋转爆震发动机的优势是可以在零速度下启动、也可以高速下启动、熄火重启这些都没问题,比超燃冲压发动机可是要方便多了,唯一有个缺点的是PDE(脉冲爆震)的上限是5马赫,而RDE(旋转爆震)进气原理与PDE是类似的,应该也会受到这个影响,但爆震频率的增加也会提高速度上限,哪位有详细数据的不妨留个言 。
上图为PDE发动机工作速度区间,最高低于6马赫,估计RDE也会有些影响!另外氢燃料的超燃冲压发动机也在超过14马赫后效率会下降,另一种倾斜爆震发动机则可以工作在6~17马赫之间工作,从吸气式发动机来看,倾斜爆震的上限应该是相当高了,只是倾斜爆震发动机难度实在太高,目前仅仅在实验中有所突破,离应用还远着呢 。
延伸阅读:超越美军的发动机路线,究竟哪个路子才有可能?
上文中有提到,美军变循环发动机已经突破,GE的XA100和PW的XA101都取得了突破,据GE的宣传资料称,XA100的涡轮前温度已经达到了2400K,这个涡轮前温度基本就决定了发动机的性能,我们的目前的发动机涡轮前温度完全无法和XA100的温度比拼,如果一步步跟随,想要超越遥遥无期!
是否有路子可以超越美军?方法还是有的,只能在新体制发动机想出路,比如上文所说的旋转爆震发动机,这个性能相当优秀,而我们和美国的旋转爆震技术相差并不大,至少没有像涡轮风扇发动机的核心机差距那么大 。
还有一种涡轮基+超燃冲压发动机的TBCC也有些希望,我国在超燃冲压发动机上还是比较领先的,如果能像上文中说明的方案,WS-13核心机改造一款专门用来突破加力燃烧速度的涡喷发动机,再结合超燃冲压发动机,那么也将一举超越速度的上限,直达碳氢燃料的冲压发动机速度极限7马赫 。
而美军的变循环发动机尽管非常省油,但这种结构存在涡轮结构,4马赫之后速度很难提升,所以美军再折腾变循环也只能在4马赫左右的区间打转,因此目前的的态势正是跨越前进的好时候 。
#头条创作挑战赛#
飞行高度、速度何其多3俗话说:“离地三尺有风险”,为了规避空中风险,引发了许多相关问题 。限于篇幅,不说别的,只说飞行高度和飞行速度 。
一、飞行高度飞机在海上飞行,气压高度表可以满足使用需求 。经过标定,气压高度表指示的既是飞机的海拔高度,同时也是飞机距离海平面的相对高度,如下图所示,二者都是1000米 。
相对高度与海拔高度
但是,如果进入山区或者高原,情况就大不相同了 。如上图所示,假设气压高度表显示飞机飞行高度1千米,则在乙地,该地的海拔高度为500米,飞机的相对高度只有500米;在甲地,该地的的海拔高度为1000米,飞机的相对高度为0米 。如果在甲地飞行,飞机就要撞山了 。显然,在山区或高原飞行,就必须知道飞机的相对高度 。
无线电测高原理
飞机的相对高度,采用无线电测高 。已知电波的传播速度是每秒30万千米,忽略无线电高度表发射天线与接收天线之间的水平距离,认为电波直射地面,一旦知道了电波往返时间,就有飞机的相对高度=电波传播速度电波往返时间/2 。这就是无线电测高的基本原理 。
既然如此,飞机都采用无线电高度表好了 。无论海上、平原,或者山区、高原,知道了飞机的相对高度,就可以保证飞机的飞行安全 。其实不然,无线电高度表与气压高度表,各有各的用处,必须二者齐备 。举一个例子,飞行高度海拔3000米时,飞行员可以吸氧;飞行高度海拔5000米时,飞行员应当吸氧;飞行高度7000米时,飞行员必须吸氧,否则就会死亡 。这种情况下,没有气压高度表是绝对不行的 。
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