3月4日,著名的军工企业雷神旗下的普惠公司宣布,现已完成了一系列旋转爆震发动机(又称旋转爆炸引擎、斜爆震型发动机)的测试,且正与美国国防部合作,将加速推动将旋转爆震发动机(简称RDE)与载具平台整合。
据普惠公司高级总监休吉尔表示,测试模拟了如高速、长时间运转或高空与高温环境等高强度作战环境,验证了RDE发动机设计的关键要素,这一里程碑将推动进一步整合,以提升美军的战力。
普惠公司计划在未来几年内,开展RDE发动机与飞行器集成地面测试。不过,这项先进的发动机技术,仍然将面临实用性与规模化的挑战。
换言之,旋转爆震发动机尽管已经搞出来了,但是距离成为某些型号导弹的发动机,还尚需时日。RDE项目开花结果,投入实际运用,将面临诸多比如可靠性、可扩展性和战略影响等悬而未决的问题,将决定这款新型引擎是否真正打破现状,这些都还有待时间来验证。
普惠公司对RDE的研制,源于与美国国防高级研究计划局与空军研究实验室的合同,要求为 “效应器”(主要是导弹)开发这种先进的推进装置。
该计划旨在开发RDE作为新一代推进系统,为未来可大规模生产、低成本、高超音速、远程的空对地打击武器提供支持,目标是让美军在未来战场上实现极速精确打击。
传统的涡轮发动机,结构可谓极其复杂,需要有上万个零部件。依赖持续燃烧提供推力,而RDE则透过环状燃烧室内的连续震波推动燃料与空气快速点燃,形成超音速爆震波,以产生强大的持续推力。
旋转爆震发动机,无需涡轮叶片等复杂的机械部件,核心部件只有燃料喷射器、燃烧室和尾喷管。意味着工作时,它的可靠性较高,打个比方就像摩托车相对汽车,就不太容易出故障。
让RDE体积小、重量轻、功率大、热效率高、成本效益高,可使导弹或者战斗机等飞行器有更多空间装载燃料、传感器和有效载荷,增加飞行距离,还能降低运营成本等。
在旋转爆震发动机研制领域,除了普惠公司3月4日最新发布的消息以外,全球其他国家似乎只有中国已经研发出来了。释放这条惊人消息的,是在中国军事爱好者中有较高知名度的港媒南华早报。
2月26日,南华早报爆料中国空气动力学会主办的国家一级学术期刊《实验流体力学》上的一篇学术论文,实验成果表明了中国科学家成功测试了全球首台由最常见的商用航空煤油驱动的斜爆震型发动机。
论文中称这款斜爆震型发动机已实现了稳定工作超过130秒,理论上能让飞行器飞到16倍音速,每小时能飞19600公里。也就是说从北京飞抵纽约上空,仅需0.55个小时,即33分钟。
斜爆震型发动机概念,上世纪60年代就被提出。以当时的技术,无法稳定控制发动机爆震波,燃料成本和供应也是大麻烦,最终导致研究被束之高阁。
南华早报提到,中国科学家巧妙地在发动机的燃烧室壁上,放置了一个5毫米的凸块,使发动机可以自主维持“爆震”。同时解决了传统航空煤油因点火延时太长,无法用于斜爆震发动机的大难题。
就全球研发RDE来看,中美这两大强国,已经走在了他国的前列。据开源的信息表明,中国的对于RDE技术的掌握,大概率将领先美国。国产RDE引擎燃烧速度,比冲压发动机快1000倍,燃烧室长度却只有后者15%。
中国已将东风-17、鹰击-21等多款高超音速导弹投入实战部署,而美国在高超音速导弹研制和装备领域,却鲜有成果。距离高超音速导弹投入实战部署,看来还尚需时日。
防务新闻网站承认中国高超音速推进技术是“改写全球军事平衡的里程碑”,现役防空体系无法拦截其威胁。中国装备鹰击-21等高超音速导弹,它们的动力装置不是RDE,而是固体燃料火箭发动机。但网友仍然可从中窥探,在RDE技术上中国应该是领先的。
按照南华早报的说法,中国不仅能将斜爆震型发动机运用在导弹上,而且还将基于斜爆震型发动机的技术,在2030年建造一架高超音速客机,燃料就是标准航空煤油,这架飞机的运营成本仅比亚音速客机贵三分之一。
中国开发的这款使用RDE技术飞机,巡航速度在10马赫以上。让其在理论上一个半小时,就能抵达全球任何地方。英国皇家航空学会认为RDE技术高效燃烧和超高速度,“给未来航天器带来了革命性动力支持”。声称“早上在北京开会,中午在伦敦用餐,晚上回家睡觉”的地球村设想,即将因此而变为现实。
倘若研发成功的话,将让中国引领全球客机市场的发展。波音、空客两大民航机巨头,届时恐怕很难研发出基于RDE技术的10马赫速度以上的高超音速客机。
据此研判网友相信将RED技术运用在导弹上,中国就将研发成功射程上万公里以上的高超音速导弹。天下武功,唯快不败!上万公里的高超音速导弹,是能够指哪打哪的,那么现役反导防空系统,届时就将成为一堆废铜烂铁。
从普惠公司披露的相关信息来研判,RDE技术在数年内,根据美国国防高级研究计划局与空军研究实验室的要求,将主要运用在导弹上。
美军方似乎还未有用RDE技术开发军机的打算,或许与普惠公司的RDE技术性能,暂时无法满足军方需求有关。网友从侧面也能印证中国研发的RDE技术,十之八九在性能上要领先普惠公司正在测试的RDE。
此前,普惠公司和军方,在F-22“猛禽”上使用的F119-PW-100发动机和F-35“闪电 Ⅱ” 上使用的F135发动机最大推重比数据上的造假,让国产的涡扇-15发动机的技术遥遥领先,网友对于中国研制RDE技术的信心就源自于此。