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美言网之家:楚魂之恋《明珠中的明珠——WS15X航空发动机勇登工业皇冠巅峰》(下)!|2025-07-25

八、王士奇团队

王士奇,中航发发动机研究院研究员,工学博士,主持国家自然科学基金等七项课题研究。

加力燃烧室是航空发动机核心部件之一,能够在短时间内将推力提升60%以上,但是相对主燃烧室(不开加力燃烧室)非常耗油。加力燃烧室与主燃烧室的燃烧方式不同,利用喷嘴直接向加力燃烧室喷油,这就要求每一克燃油尽可能燃烧充分,发挥燃油的最大经济效益和航程效益。一般来说,主燃烧室的燃烧效率可以达到95%以上,但加力燃烧室燃烧效率仅80-85%,也就是说,向加力燃烧室喷100克燃油,只有80-85克被充分燃烧,其它15-20克燃油没被充分燃烧喷出发动机外。

大家都见过大棚菜喷淋浇菜吧,那种通过水压利用喷嘴旋转角度喷射方式无论怎么调整角度总有土壤面积无法均匀受到浇水,水在土壤里有流动性,所以并不影响大棚菜汲取必要的水份,但加力燃烧室喷射必须保证燃油在高速高压状态下雾化均匀。王士奇团队发明的自激扫掠喷嘴,有别于传统的直射式喷嘴向气流进行横向喷注的燃油喷射,而是依靠进口油压驱动,在出口产生喷射方向不断变化的高频扫掠射流,通过燃油喷射方向的高频变化,自激扫掠喷嘴能够显著提高燃油在高速气流中的雾化、散布、混合效果,进而改善加力燃烧效率。该研究成果理论上可以将加力燃烧效率由85%提升到99%,在同等推力功率提取下,耗油率大幅降低,战机航程与作战半径显著拓展。

该研究项目荣获空天动力创新创业大决赛前十名,获得评审专家一致好评,认为有很高的实用价值。此后笔者注意到,王士奇团队还发表了多篇关于自激扫掠喷嘴喷射方法的论文,笔者推测该成果已经在WS-15X发动机得到应用。 

 

九、陈懋章团队

陈懋章,北航教授、中国工程院院士。陈院士的科研成果对促进我国最新型发动机性能提升包括两大方面:

1、提出一种新型压气机闸处理方案,解决当时我国主力战机因发动机故障大面积停飞的问题,为后续新型WS-15及WS-15X的研制提供重要的参考和借鉴意义;

2、提出了基于新型热力循环的高超声速强预冷航空发动机方案,并开展了全面系统的研究,目前已取得多项关键性突破,具有国际一流、国内领先的成果。借助这种新体质发动机的飞行器可轻松实现6Ma高超音速飞行,通过改变热力循环模式,强预冷技术与其它发动机结合可形成高超音速预冷涡轮冲压组合发动机(PCTBCC)、预冷富燃混排涡扇发动机(PEPMT)、预冷涡轮发动机(PCTJ)、吸气式涡轮冲压膨胀循环发动机(ATREX)等,具备很高的实用价值和市场经济效益。显然,这种新体制发动机的工作原理与WS-15发动机及WS-15X发动机完全不一样。但据香港媒体报道,陈懋章院士团队的新原理冷却技术已在燃气涡轮叶片得到局部应用。

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