中国版SR-72呼之欲出 速度高达6马赫现有防空系统望尘莫及

来源:凤凰网   发布时间:2019-01-08 16:45:46 
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中国版SR-72呼之欲出速度高达6马赫现有防空系统望尘莫及

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据环球时报报道,我国自主研发的涡轮基组合循环发动机(TBCC)已完成设计开发阶段,进入发动机集成测试阶段,是我国下一代高超声速无人机发展的重要一步。

近日成飞所王海峰总师同志透露国产TBCC组合发动机已经完成试飞验证。王海峰是中国成都611研究院总设计师(歼-20和歼-10之前的设计师),负责TVC(矢量)发动机演示、TBCC(涡轮基组合循环发动机)开发、未来(第六代)战斗机技术研发等多个项目。

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中国著名冲压发动机专家、工程院院士刘兴洲在2011年表示,TBCC指的是涡轮喷气发动机和超燃冲压发动机的组合发动机,为实现从低速向高超音速的转变提供了理想的单发动机解决方案。

TBCC发动机将允许飞机以6马赫的速度飞行。也就是音速的5-6倍,军事专家魏东旭说。

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魏在周一接受《环球时报》采访时表示,TBCC发动机比传统发动机更大、更昂贵,主要用于高超声速巡航导弹和无人机,包括超大型无人侦察机和无人轰炸机,因为没有人能长期忍受高超声速飞行。

魏还强调,一旦TBCC发动机技术成熟,配备该技术的导弹将不可能被拦截。

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多年来,美国武器巨头洛克希德·马丁公司一直致力于使用TBCC推进系统开发SR-72。SR-72的最高速度为6马赫。据美国国防网站airforce-technology报道,该公司预计将于2023年进行首飞,并计划于2030年投入使用。

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SR-72是世界上最快的飞机SR-71的继承者,SR-71是一种冷战时期的美国空军侦察机,于1998年退役。

魏预计,随着中国企业迅速开发自己的TBCC发动机,SR-72的中国版也不会太遥远。

TBCC的发展历程:

国外从1950代开始探索研究TBCC概念。1957年,装配了ATAR101E3涡轮冲压组合发动机的法国GRIFFON2飞机在100公里航线上创造了当时新的飞行速度,验证了TBCC发动机的可行性。1966年,装备在美国SR-71黑鸟侦察机的J58发动机具有涡轮冲压组合动力特征,飞行高度达30公里,最大马赫数达3.4。1980年代,俄罗斯中央航空发动机研究院(CIAM)进行了全尺寸TBCC发动机地面试验,对TBCC的关键技术进行了研究。近年来,随着高超声速技术研究的广泛开展,对实现高超声速飞行关键的发动机的研究越来越受到重视,其中对TBCC 发动机的研究也越来越深入。

中国从20世纪80年代起,在TBCC发动机技术领域陆续开展了研究,但研究更多是处在跟踪研究阶段。21世纪以来,受到国外TBCC发动机研究及新的军事需求的影响,中国又将TBCC发动机技术作为高超声速飞行器动力领域研究的重要方向之一,参与的单位和投入经费逐步增多。据统计从2000年到2014年,国家自然科学基金在高超声速流动领域总共资助237项,经费累计1.56亿人民币。这还是公开的资金项目,还不包括军方未公开的投入。

TBCC的技术优势:

以TBCC发动机为动力的吸气式高超声速飞行器具有以下技术优势,首次是可以让空天飞行器实现真正意义上的水平起飞和着陆,并且让它具有完全可重复使用性,且不受发射和着陆地点的限制,在一般军民用机场即可,可维护性好、维护成本低、使用寿命长甚至可以完成每年1000次的飞行任务,而其飞行马赫数达到4以上,目前的防空导弹根本追不上这种飞行器,而且飞行成本低,可以使用常规燃料和润滑剂。

TBCC发动机的应用前景:

作为轨道飞行器的第一级推进系统

无论是较早的美国还是德国,针对TBCC 发动机的研究都是为了满足可重复使用的天地往返运输系统的要求而开展的。随着新的空间军备竞赛的不断升温,建立太空军事基地已成为航天先进国家发展的方向,而其前提必须有快速、机动性强、具有可重复使用的高速飞行器,以满足高频率的运送任务。以TBCC 发动机为动力装置的高速飞行器在满足未来向太空军事基地运送有效载荷方面具有相当优势。

作为低成本高速飞行试验平台的动力装置

在飞行试验过程中,高速飞行器的起飞一般由火箭助推或飞机携带发射完成。如果高速飞行器在飞行试验过程中发生故障将无法返回,造成极大的试验经费损失,且延长了试验周期。而采用TBCC 发动机做动力装置的飞行器具有能水平起飞和着陆的特点,可以避免此类问题。且用TBCC 发动机做动力装置的飞行器可以达到马赫数6 的飞行速度,基本能够完成新型高速飞行器的飞行试验(例如可作为类似美国X-43A 高速飞行器的飞行试验平台的推进系统)。美国空军对一种预冷却的涡轮基组合循环发动机(Steamjet)感兴趣的原因之一就是希望Steamjet 能够作为小型高速飞行试验平台的动力装置。

作为高速巡航导弹的动力系统

目前,世界主战巡航导弹的动力装置主要是涡轮风扇发动机。受涡轮风扇发动机使用的限制,该类巡航导弹一般都是在亚声速条件下飞行,因此很容易被防空导弹拦截,达不到有效攻击的目的,所以必须提高巡航导弹的飞行速度。虽然超燃冲压发动机是现在研究的热点,而且其飞行马赫数可以达到6 以上,但由于技术上实现困难,暂时还难以用作巡航导弹的动力装置。而TBCC 发动机凭借其技术特点成为高速巡航导弹动力装置的理想选择之一,美国RTA 计划的近期目标就是将TBCC 发动机用作高速巡航导弹动力装置。

作为高速侦察机的推进系统

受科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争的影响,各国对发展无人侦察飞机给予了前所未有的重视。目前许多高空无人侦察飞机的飞行马赫数都不超过1,很容易遭受导弹的攻击。因此,发展高空高速无人侦察飞机是一个新的方向,而预冷却的TBCC 发动机是其理想的动力装置。实际上,预冷却的TBCC 发动机最早是冷战时期的产物,为了发展高速拦截机,美国于1955 年开展了预冷却的TBCC 发动机研究,完成了大量的工作;但是随着冷战的结束,高速拦截机已经失去了其存在的意义,预冷却的TBCC 发动机研究也就相应终止。但TBCC 发动机作为高空高速无人侦察飞机动力装置是可行的。

TBCC发动机的试验成功,将极大的增强中国无人机和巡航导弹的突防能力,也将为下一步发展空天飞机打下坚实的基础。(幂谈天下/张幂)

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