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新葡京og视讯: 《走向空天一体的新技术》⑥空天飞机的特殊动力装置

来源:星际游戏最高返水2021-09-03 14:53

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  空天飞机是高超音速飞行器的一种,它的特点是既能在大气层里飞行,也能在大气层外飞行,而且它可以利用普通的机场水平滑跑起飞和降落。它的飞行范围比较宽,一个是速度范围很大,第二个是高度范围也很大。在不同的大气空间或者是外层空间飞行,它们需要采用不同的动力装置。

  比如说在近地轨道飞行,一般以火箭发动机为首选,因为火箭发动机自带氧化剂,它不需要外界空气,就能够推动飞行器前进。但是自带氧化剂就会带来一系列的问题,比如说机体的容积大、重量大,这个对飞机是有影响的。那么最好的方案就是利用大气层里的氧气,这样的话可以减小它的燃料携带量,比如说涡喷涡扇发动机就是很好的装置。它可以保证飞行器在跑道上起飞、降落,而且能够把飞机送到2万米甚至到3万米的这个高度,但是这样的动力装置再往上飞,比如说到4万米5万米的高度,它们基本上就不能用了,因为大气密度降低的太多,它已经没办法正常工作了,就需要采用其他的动力装置。比如说超音速冲压发动机,或者超音速燃烧冲压发动机,以及脉冲爆震发动机。超音速燃烧冲压发动机又称为超燃冲压发动机,它的特点是适应比较高的飞行速度,比如说超音速5倍10倍15倍的情况下,它都能保证发动机有足够的推力。这样的动力装置推动比高、重量轻,但是也有问题,就是它燃烧不稳定,新葡京og视讯:那么一旦点火不成功,它可能会熄火,因此目前正在攻关。高超音速飞行器利用冲压发动机来实施相应的飞行,有一定的难度。而且在零速度状态下不能点火,必须达到一定速度以后,才能正常工作,这是它的缺点。那么脉冲爆震发动机,它的特点跟超燃冲压发动机差不太多,也能够适合超音速十几倍的速度飞行。它比超燃冲压发动机的优势是零速度状态下可以启动,但是它的工作更复杂。

  那么空天飞机要想从地面水平滑跑起飞,一直飞到外层空间或者近地轨道,用一种发动机显然是做不到的,怎么办?最好的办法是把它组合起来。比如说涡喷涡扇发动机,加超燃冲压发动机,再加火箭发动机,那么它就能保证从海平面起飞,一直飞到近地轨道空间,那么这样的一个技术呢,目前很多国家正在开发,能不能减少动力装置呢?有些国家的科研人员也在研究,比如说吸气式的火箭发动机,它等于就是把涡喷发动机和火箭发动机融合在一起了,但是它吸进来的空气必须经过急剧的降温,比如说进口的温度是1000度,它在0.01秒的情况下就要把温度降到-150度,这样的话来提高进气的密度,保证发动机的正常工作。

  空天飞机人们经过几十年努力,到现在还没有实现。关键的就在动力装置上,如果动力装置能够解决,那么未来的空天飞机就有可能实现。什么时候能实现呢?大概在本世纪三四十年代之后,我们期盼着那一天的到来。

  下一期我们将给大家介绍一下高超音速飞行器或者是空天飞机,它的控制和导航定位。

  出品:科普中国 光明网

  科学顾问:傅前哨

  监制:战 钊

  制片:金 赫

  导演:金? 赫

  摄像:肖春芳

[ 责编:赵清建 ]
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