中国版X-37B试验机心脏强大 航速可超越6马赫

10:352020/09/24

中时新闻网 杨幼兰

中国大陆4日成功发射了可重复使用的自制试验空天飞机，而这或许证明，中方已研制出强大的发动机。虽然官方报导并未透露细节，但一位解放军消息人士先前说，或许可以看看美国X-37B。

而X-37B无人试验机有如小型的美国国家航天总署（NASA）航天飞机，藉由传统火箭发射，可利用机翼和机身在大气中滑翔。

据大陆《兵工科技》杂志23日报导，西安航天动力研究所官方微信公众号21日发布了一篇名为《十年艰难求索路一飞冲天震九霄——我所研制的某组合动力发动机首飞成功》的新闻稿，其中透露了非常重大的信息，那就中国自制新型组合动力发动机首飞成功了！

组合动力发动机是空天飞机的「心脏」，而它和传统发动机相比，最大的特点就是必须进行跨介质工作，在大气层内和临近太空不同环境状况下，都要能正常工作，而传统飞航发动机针对的，仅仅是大气层内，主要是25公里以内的工作环境。

目前空天飞机运作的介质环境大致可分为3个范围，一是距离地面约30公里以内，这是目前绝大多数传统飞机的飞行范围，使用的主要是涡轮喷气式发动机。二是超过30公里，到50、60公里的地方，由于地球引力作用变小，空气就十分稀薄了，这时如果使用涡轮喷气式发动机，就没有足够的空气进入发动机燃烧室，发动机就得熄火。因此目前大多数战机的实用升限都在25公里以下，只有SR-71「黑鸟」（Blackbird）能在30公里高飞行，而它使用的发动机与一般飞机不同。

空天飞机在空气稀薄的太空要正常飞行，就必须使用另一种吸气式发动机，也就是冲压发动机。由于冲压发动机运作的要求速度比涡扇发动机更高，就有更多空气进入冲压发动机燃烧，这样一来就能解决稀薄空气中的燃烧氧化剂问题。第三、当空天飞机飞行高度超过60公里，达到100公里，甚至于更高的位置时，空气已经稀薄到连冲压发动机都无法工作的地步，属于与外层空间环境类似的临近空间了，这时就要靠航天器上广泛使用的火箭发动机来推动。

分析指出，空天飞机要在不同的环境下飞行，就需要有适应不同环境的多种动力装置，而这就是「空天组合动力发动机」。目前空天组合动力发动机主要分为「涡轮基」，还有「火箭基」组合循环发动机两大类。而西安空天动力研究所这次成功首飞的新型发动机，应该属于火箭基组合循环发动机中的一种。

此外，分析认为，从组合动力发动机总师张蒙正以诗形容，「启动顺利流道畅，点火迅速室压高」看来，很可能是超燃冲压发动机或亚燃/超燃组合发动机。而这种发动机的特点，就是超音速气流直接进入流道，在燃烧室中与燃烧剂掺混，在高温、高压、高速下直接燃烧，产生巨大的能量。事实上，要在超音速，甚至高超音速来流中点燃燃烧室是非常困难的，有技术专家将这形容为「在十级台风下点燃一根火柴」。然而，从张蒙正的诗句中可以看到，超燃或超燃/亚燃冲压发动机，模态转换自如，产生了极高的功率增益，试验也获得成功。

另一方面，从技术角度来看，与火箭基发动机并联的，更可能是一种超燃/亚燃冲压双模态发动机。而它的机理，是超燃冲压发动机在6马赫以上，以正常的超燃状态工作，而当马赫数低于6时，则会利用变循环技术和调整机构，在进气道内产生正激波，透过激波让气流减速，从不到6马赫减到音速以下。这样一来，4发动机就转换成亚燃工作模式。而这种利用激波的方式，就有效扩展了超燃冲压发动机的工作范围，使它成为一种双模冲压发动机。

中国猛追美研制6代机 AI与雷射加持 最迟2035服役

09:572020/09/23

中时新闻网 杨幼兰

老美在研制6代战机的速度上领先全球，美国空军上周说，「下世代空优」（Next Generation Air Dominance, NGAD）战机全尺寸验证机已试飞，而中方距离这里程碑还有好些年的进度要赶。

据《南华早报》（South China Morning Post）22日报导，2016年公开的「2030年空优飞行计划」（Air Superiority 2030 Flight Plan）显示，为了维持美国空军的技术优势，美方至少打造了两款6代战机。

不过，香港军事评论员宋忠平说，各大国都在探索6代战机的特殊性能，目前要比较还太早。可是他也表示，美国空军在研制6代机上有进展并不令人意外，「事实上，他们还没进展才令人讶异，尤其是5代机完工至今已经好几十年了。」

美国目前有F-22和F-35这两款隐形5代战机服役，而F-22因制造成本太高， 2009年已停止制造，但F-35仍在生产。另一方面，解放军1997年展开5代战机研制计划，但直到2011年歼-20战机才首飞，并于2017年服役。

中国成飞611所总设计师和首席技术专家王海峰先前证实，中方已着手研制6代战机。他认为，解放军第6代战机将在2035年，甚至更早捍卫中方领空。此外，王海峰透露，这款战机以高作战效能为设计目标，将是颠覆性、多用途、全天候的空优战机，将具备极高的隐形性能，能超音速巡航，可全方位探测全方位攻击。

另一方面，中方第6代战机将采用无人协同技术，人工智能（AI）和超视距打击等创新颠覆性技术，还将包括如雷射武器、自适应发动机、高超音速武器、蜂群作战等可以改变未来空战模式的黑科技。

而据中国大陆《兵工科技》杂志报导，中国航空工业集团公司空气动力研究院5月透过官方微信公众号宣布，FL-62新型连续式跨声速风洞首度承接了新型飞机的研制试验。由于FL-62有「研制中国第6代战机关键试验设备」之称，

事实上，FL-62风洞试验的照片显示，的确有一架气动设计十分新颖，并前所未见的新型飞机风洞模型正在进行吹风试验。

分析指出，根据中方战机研发的科研规律，向来是服役一代、研制一代，并预研一代。如今5代战机歼-20的早期型已进入小量领先试用阶段，接近定型，因此6代战机的预研肯定也要提上议事日程。

根据战机设计的一般程序，研究人员会根据6代战机的气动设计理念，分批设计出不同的「新一代战机总体气动设计方案」，将这些方案制成风洞模型，接着在风洞试验设备上进行吹风试验，以获得数据并进行分析，也就是所谓的吹风选型。

分析指出，从照片上外形新颖的风洞模型看来，它采用了尾撑试验模式，机翼后掠角很大，属于高速气动外形，而机头尖锐，有如欧洲著名的「协和」客机，而这也是高速气动外形的特征之一。此外，这款模型的翼身融合设计十分明显，看不到有水平尾翼，整体飞机仰视布局接近飞翼。

而从目前公布的各国6代战机方案来看，取消尾翼或平尾，采用类似或接近飞翼的翼身融合体布局，似乎已成了趋势。这种设计可以达到增进隐形性能与速度，并减少阻力的目的。因此分析指出，出现在FL-62风洞内的新颖模型，确实有可能是解放军新一代战机的风洞试验模型之一。