21 创飞行记录的火箭发动机
1947年10月14日,贝尔公司研制的以火箭发动机为动力的X-1研究机由B-29飞机带到空中投放,查尔斯∙耶格尔上尉驾驶X-1机在12800米高空首次突破声障,速度达到马赫数1.015(1078千米/小时)。
1956年9月27日,仍由美国贝尔飞机公司研制的X-2验证机,使用火箭发动机,在试飞中首次突破热障,速度达到马赫数3.196。
1954-1968年间,美国的X-15技术验证机,使用火箭发动机,先后进行199次飞行试验,所创造的飞行速度(7255千米/小时,马赫数6.72)和飞行高度(107.9千米)世界纪录,保持至今。
X-15技术验证机
22 组合动力的研发
为推进空天飞机和高超声速运输机发展,1986年,美国在国家X-30计划(NASP)下实施涡轮基组合循环(TBCC,涡轮发动机提供Ma4以下动力,超燃冲压发动机提供更高速度的动力)推进系统研究;后又在先进空间运输计划(ASTP)中实施火箭基组合循环(RBCC)推进系统研发;旨在找到利用两种以上发动机组合使用,以满足宽飞行包线和跨速域飞行要求的新动力形式。
23 电推进的兴起
自2017年以来,世界航空界约有100项电动飞机在开发中,电推进将成为航空动力发展热点。公认的发展路径是,分别在2030年、2040年、2050年前后,实现小型、中型、大型飞机电推进。一项技术预测是,2032年50座级混合动力客机有望在伦敦-巴黎间开航。
电动飞机 Cora
24 离子风推进的实验
2019年初,美国麻省理工学院(MIT)研究人员研制出一架颠覆传统动力系统的飞机。试验机重2.45千克、翼展5米,机翼下不是传统的引擎,而是布列数排、由非常细的导线组成的两组电极。一组在机翼前面,一组在机翼后面。在前后两极分别施加正、负20000伏特的电压,用这个电场去电离极间大气中的氮。生成的氮离子从正极奔向负极,与中性空气分子相互碰撞,产生推动飞机前行的“离子风”,飞行器以每秒4.8米的速度飞行了10秒钟,飞行约60米。这次飞行被认为是航空史上首次固态(无动部件)动力装置的验证飞行。但推力微小,工程化为时尚远。
25 “核能新浪潮”被认为是重大突破性技术
2019年10月,《麻省理工科技评论》选出当年“全球十大突破性技术”,其中的第二项为“核能新浪潮(New Wave Nuclear Power)”。《航空周刊》2014年10月报告,洛克希德∙马丁公司称他们设计的磁约束紧凑型核聚变装置将实现小型化(7×10英尺)。
科技网站arstechnica2015年7月报道,波音获批一项高效激光点火核聚变发动机设计技术专利,有望产生飞行器新动力;波音希望用这种核动力引擎代替目前航空涡轮动力装置。2015年8月,MIT发布一款小型磁约束聚变反应堆设计方案,计划10年内建成原型装置并发电。上述研究资讯表明,人类以核能替代化石能源的最新努力在加快,而可控核聚变因不带来放射性污染,原料取之不尽,可视为终极的能源方式。
26 吴仲华的三元流理论
1943-1947年,吴仲华在美国麻省理工学院学习,获科学博士学位后,入职NACA(NASA的前身),在所选的“叶轮机械气体动力学”课题研究中取得辉煌成就,创建“吴氏三元流理论”——基于两类相对流面的叶轮机械三元流动理论。
中国航空网 www.aero.cn
航空翻译 www.aviation.cn
本文链接地址:从航空发动机看航空动力的当下发展热点及发展历程(5)