Trung Quốc phát triển động cơ phản lực siêu thanh siêu tiết kiệm
Thiết bị vòi phun của scramjet và jet stream mới ở các chế độ khác nhau. Ảnh: ONTU PLA/SCMP
Các tổ chức khoa học Trung Quốc đang tích cực tham gia vào chủ đề công nghệ siêu thanh để sử dụng trong hàng không và tên lửa. Các nghiên cứu khác nhau đang được thực hiện và các mẫu thử nghiệm của những người trình diễn công nghệ đang được phát triển. Gần đây, người ta biết đến việc tạo ra một động cơ ramjet siêu thanh mới. Nó được xây dựng trên cơ sở các ý tưởng nổi tiếng và các giải pháp mới và được đặc trưng bởi hiệu suất và hiệu suất năng lượng tăng lên.
thí nghiệm siêu thanh
Diễn biến mới của các nhà khoa học Trung Quốc được South China Morning Post ngày 13/XNUMX đưa tin, trích dẫn một công bố trên tạp chí khoa học Solid Rocket Technology, xuất bản hồi giữa tháng Giêng. SCMP cung cấp thông tin tổng quan về dự án mới, nghiên cứu được thực hiện và kết quả thu được.
Được biết, động cơ phản lực siêu thanh (scramjet) được phát triển bởi các chuyên gia của Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc phòng thuộc Quân đội Giải phóng Nhân dân Trung Quốc từ Trường Sa. Công việc theo hướng này do Phó Giáo sư Ma Likun đứng đầu.
Là một phần của dự án mới, các chuyên gia đã nghiên cứu thiết kế một động cơ phản lực scramjet đầy hứa hẹn chạy bằng nhiên liệu rắn (dạng bột). Cần lưu ý rằng nó khác với các động cơ ramjet khác ở sự đơn giản hơn và một số đổi mới quan trọng. Loại thứ hai được cho là đảm bảo hoạt động của động cơ ở nhiều dải tốc độ với quá trình đốt cháy nhiên liệu ổn định. Mục đích của dự án cũng là để tăng hiệu quả.
Theo dự án này, một scramjet thử nghiệm đã được sản xuất. Nó đã được thử nghiệm trong một đường hầm gió với mô phỏng chuyến bay ở các chế độ khác nhau. Tốc độ của một “chuyến bay” như vậy đạt tới 6M, chiều cao xấp xỉ. 25 km. Nói chung, động cơ đã xác nhận các đặc tính tính toán.
Tổ hợp DF-17 với đầu đạn hoạch định là một mô hình nối tiếp của tên lửa siêu thanh. vũ khí PLA. Ảnh Telegram / Vatfor
Dựa trên kết quả của những nghiên cứu này, các nhà khoa học từ PLA ONTU báo cáo rằng động cơ scramjet nhiên liệu rắn có một số ưu điểm so với các thiết kế khác có mục đích tương tự. Với sự phát triển hơn nữa của dự án, các phát triển có thể được áp dụng trong thực tế như một phần của một số máy bay. Đáng chú ý là trong bối cảnh triển vọng về một động cơ mới, phiên bản SCMP trước hết đã thu hồi các chương trình quân sự.
Các giải pháp mới
Theo dữ liệu mở, động cơ thử nghiệm của ONTU về cơ bản không khác biệt so với các động cơ phản lực scramjet hiện đại khác và được chế tạo theo sơ đồ cổ điển. Trên thực tế, đây là một đường ống có đường kính thay đổi, được chia thành cửa hút gió, ống dẫn khí, buồng đốt và thiết bị vòi phun.
Các nguyên tắc chung của công việc cũng vẫn là truyền thống. Không khí trong khí quyển dưới áp suất được hình thành bởi vận tốc dòng chảy đi vào cửa nạp khí rồi đi vào buồng đốt. Ở đó, nhiên liệu được trộn với nó. Đốt cháy, nó tạo thành khí để phóng qua vòi và hình thành lực đẩy.
Có hai đổi mới chính trong dự án từ ONTU PLA. Đầu tiên liên quan đến thiết kế của thiết bị nạp khí và các bộ phận liên quan. Do cấu hình đặc biệt của thiết bị và các kênh đằng sau nó, luồng không khí siêu thanh chậm lại ở tốc độ cận âm. Các loại động cơ scramjet khác được đặc trưng bởi quá trình đốt cháy nhiên liệu trong dòng chảy siêu âm. Động cơ mới của Trung Quốc tiếp tục giảm tốc độ dòng chảy để tối ưu hóa quá trình đốt cháy.
Cải tiến thứ hai là nhiên liệu và cách thức cung cấp nhiên liệu. Scramjet sử dụng bo ở dạng bột mịn làm nhiên liệu. Thông qua các vòi phun đặc biệt, nhiên liệu được đưa vào buồng đốt, tại đây nhiên liệu được đốt cháy và giải phóng nhiệt năng. Các đầu phun được điều khiển và kiểm soát tốc độ cung cấp bột vào động cơ. Do đó, cường độ đốt cháy, sản xuất năng lượng và theo đó, lực đẩy được điều chỉnh.
Phóng tên lửa DF-17. Một khung hình từ một phóng sự truyền hình Trung Quốc
Trong quá trình thử nghiệm ở các chế độ khác nhau và thay đổi các thông số khác nhau, có thể xác định các thông số tối đa của động cơ thử nghiệm. Do đó, nhiệt độ trong buồng đốt đã được đưa lên tới 3000°C. Con số này cao hơn khoảng 50% so với phần lớn động cơ ramjet hiện đại.
Đồng thời, đạt được hiệu quả cao. Giảm tốc độ không khí đầu vào xuống cận âm giúp quá trình đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn. Do đó, hiệu suất nhiên liệu của động cơ scramjet đã tăng 79%.
Thật không may, các đặc điểm chính xác của động cơ thử nghiệm vẫn chưa được tiết lộ. Kích thước và khối lượng, lực đẩy đạt được và mức tiêu thụ nhiên liệu cụ thể của nó vẫn chưa được biết. Cũng không rõ dự án đã tiến triển bao xa: liệu động cơ scramjet mới hoàn toàn là thử nghiệm hay có thể được đưa vào sử dụng thực tế trong một thời gian hợp lý.
Сферы применения
Các mục tiêu và mục tiêu chính xác của dự án mới của Trung Quốc chưa được nêu tên. Tuy nhiên, không khó để đoán mục đích mà trường đại học trực thuộc PLA đang nghiên cứu động cơ phản lực siêu thanh. Rõ ràng, các thí nghiệm và thử nghiệm đã được thực hiện vì lợi ích của các lực lượng vũ trang của CHND Trung Hoa, và trong tương lai chúng có thể được sử dụng trong các dự án vũ khí siêu thanh thực sự.
Các thiết kế hiện đại của động cơ phản lực siêu thanh đang được phát triển để sử dụng như một phần của vũ khí tên lửa tiên tiến. Một động cơ như vậy có thể tạo ra một tên lửa chiến đấu với hiệu suất bay cao nhất và khả năng chiến đấu đặc biệt. Scramjet cung cấp một phần chuyến bay hoạt động lớn và cung cấp tốc độ tối đa trong một thời gian dài. Đồng thời, tên lửa có thể cơ động và động cơ bù đắp cho sự mất năng lượng và tốc độ.
Có lẽ là chuyến bay của một tên lửa siêu thanh thử nghiệm qua khu vực đông dân cư, mùa thu năm 2021. Ảnh Telegram / ChDambiev
Đánh giá theo dữ liệu được tiết lộ, động cơ mới của ONTU PLA được quan tâm từ quan điểm sử dụng trong các dự án công nghệ tên lửa thực sự. Các khả năng được tuyên bố của một máy bay phản lực scramjet như vậy sẽ cải thiện các đặc tính của tên lửa giả định và cải thiện khả năng chiến đấu của nó.
Trước hết, bạn nên chú ý đến hiệu quả của động cơ mới. Mức tiêu thụ thấp hơn cho phép bạn giảm nguồn cung cấp nhiên liệu trên tên lửa mà không làm giảm tốc độ và tầm bắn, hoặc tiết kiệm nhiên liệu và tăng bán kính chiến đấu. Ngoài ra, có khả năng là có khả năng tăng lực kéo và tốc độ mà không ảnh hưởng đến các thông số khác.
Như đã nêu, động cơ thử nghiệm không chỉ cho thấy hiệu suất cao mà còn có thiết kế đơn giản hóa. Theo đó, một tên lửa với động cơ scramjet như vậy sẽ đơn giản và rẻ hơn. Ngoài ra, việc giảm lượng nhiên liệu trên tàu sẽ tối ưu hóa cách bố trí tên lửa - ví dụ, tăng đầu đạn.
Cần lưu ý rằng dự án mới có thể phát triển không chỉ trong bối cảnh vũ khí tên lửa. Nó hoàn toàn có khả năng trở thành cơ sở cho những phát triển lý thuyết và thực nghiệm mới. Động cơ scramjet từ ONTU đã cho thấy hiệu suất cơ bản và tiềm năng to lớn của các giải pháp mới. Tất cả chúng bây giờ nên được phát triển. Do đó, các cấu hình mới của thiết bị nạp và buồng đốt sẽ xuất hiện, cũng như các thành phần nhiên liệu dạng bột tiên tiến hơn.
Triển vọng lớn
Trung Quốc từ lâu đã tham gia vào hướng siêu thanh và đã cho thấy kết quả thực sự. Vì vậy, một vài năm trước, tổ hợp DF-17 với đầu đạn siêu thanh được lên kế hoạch đã được đưa vào sử dụng. Có những báo cáo chưa được xác nhận về sự phát triển của các hệ thống tên lửa khác với các đặc tính tốc độ đặc biệt. Chúng đã có thể được thử nghiệm và trong tương lai gần chúng sẽ được thông qua.
Rõ ràng là các nhà khoa học và kỹ sư Trung Quốc sẽ tiếp tục phát triển hướng siêu thanh. Các dự án của tương lai xa sẽ dựa trên những phát triển hiện tại trong lĩnh vực động cơ, vật liệu, hệ thống điều khiển, v.v. Do đó, các thử nghiệm đã hoàn thành gần đây trong ONTU của PLA trong lĩnh vực động cơ có tầm quan trọng rất lớn và chúng cần được chú ý.
tin tức