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精彩发现:超出你的想像,中国这一航空发动机技术已领先世界

2017-5-31 08:29| 发布者: admin| 查看: 44| 评论: 0

摘要: 航空发动机一直是中国航空工业的短板,这是不争的事实。 尤其是与美国这样的航空强国相比,整体上来说,中国还存在二三十年的差距,这也是不争的事实。美国F-22采用的F119发动机都已经装机使用近三十年了(YF-22技术 ...
航空发动机一直是中国航空工业的短板,这是不争的事实。
尤其是与美国这样的航空强国相比,整体上来说,中国还存在二三十年的差距,这也是不争的事实。美国F-22采用的F119发动机都已经装机使用近三十年了(YF-22技术验证机于1990年首飞),我国目前还研制不出来;美国F-35采用的F135发动机已装机使用十年(2006年F135被首次安装在飞机上进行飞行测试),最大加力推力更是达到了近二十吨,我国短期内更是无法企及。

美国F119发动机,F-22凭借它的强大推力实现了超音速巡航能力

在各大航展上频频亮相的F-135发动机
这就是差距,残酷的现实摆在我们面前。
但差距并不是不可逾越,尤其是当今新概念发动机和新技术日新月异的今天,弯道超车是完全有可能的。
大家也许不相信,那么东方君今天就来说说弯道超车的一项新技术——等离子体流动控制。
这一技术被美国航空航天学会列为10项航空前沿技术之一。
这个命字看起来好专业,但听起来是不是也有几份熟悉?
对,我们听惯了等离子体隐身技术,这是俄罗斯率先提出来的。
其实,等离子体不仅可用于隐身,同样可用于提高航空发动机的性能。
中国科学院院士李应红在接受媒体采访时曾透露,我国在等离子体流动控制领域取得巨大进展。

李应红院士在北航作报告
那么等离子体流动控制技术有什么好处?
下面这幅图很能说明问题。

等离子体流动控制技术应用于飞机和发动机的优点
对于航空发动机而言,等离子体流动控制可以预防最要命的喘振,以免发动机空中停车。
其实,等离子体流动控制早已被一些航空强国在研制和应用,但最主要的问题是,只能在低速下起作用,高速流场则不行。因为它对流场产生的扰动太小,在低速时有效,在高速下由于动量比较大,把激励扰动淹没了,干扰不了流场。
为此,我国成立专项,解决等离子体流动控制怎么在高速流场下起作用。最终研究出在高速流场下产生有效激励的放电方式。基本原理就是脉冲放电,在很短的时间内产生很强的扰动,局部产生强烈的冲击波,即冲击波激励,但由于是脉冲的,平均功耗并不是很大,这样把等离子体流动控制从低速做到了高速。通过流动控制对流场进行控制,不仅可以扩大发动机的稳定裕度,还可以提升飞机气动性能。
当然,到目前为止,飞机和发动机等离子体流动控制还是处于实验室阶段,离实际使用还有距离,不过,我们有理由相信,我国一定会在该领域取得更大的突破。
相比传统的航空发动机技术,在等离子体流动控制领域我国与世界航空强国几乎同时起步,不存在任何差距,而且我们还有领跑的优势。

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