瀚海狼山: 简单粗暴的高科技,逐步实战化的火箭动力飞机 |2020-9-14

2020年9月14日09:27:14 发表评论

早在唐朝年间,黑火药就已经被炼丹术士在偶然间发明。黑火药出现后在大约十三世纪的元代早期被制成火箭。这是全球最早的固体火箭并且被用于军事目的。而此时也出现了用黑火药发射弹丸的火铳和火炮。因此黑火药作为发射药和爆炸药,同时向固体火箭和身管武器两个方向发展。黑火药作为火箭的发射药,和当代的先进固体火箭的发射药,比如洲际导弹上用NEPE高能推进剂并没有什么本质的不同。差距只在于燃烧冲量速度和总比冲。因此黑火药本身确实是一种深刻影响人类历史的重大发明。液体火箭的发明则比固体火箭晚得多。基本不超过一百年的应用历史。不论是液体还是固体的火箭发动机,其最大优点就是:自身既带燃料,又带氧化剂;靠氧化剂来助燃,不需要从周围的大气层中汲取氧气。

因此大型运载火箭可以把重达上百吨的物资包括人类航天员直接从地面推进到脱离地球引力飞向外星或者长时间围绕地球在轨飞行。而目前需要空气中的氧气作为助燃剂的任何其他发动机都做不到这一点。不论液体还是固体火箭发动机。除了不需要吸收空气中的氧气这个优点之外;还有另外一个优点。就是火箭发动机的推力相对都比较大。比如直径一米的固体火箭或者液体火箭发动机,推力就可以做到30吨到50吨的级别。而目前全球没有任何一种吸气的涡扇或者涡喷发动机达到这个级别。火箭发动机推力大而且速度快,那么除了作为导弹或者运载火箭的助推器之外。能不能直接作为飞机的发动机呢?其实在二战前的德国。各种新军事技术思想十分活跃,德国人居然真的设计并且制造了一种纯粹靠火箭动力的战斗机。

1940年初,德国工程师在DFS194型试验机上安装了推力为300千克的瓦尔特型火箭发动机。这种发动机既不带燃料,也没有燃烧。其实是利用过氧化氢和高锰酸钾在反应室中作用,分解为水和氧。分解过程中,放出热量,使水变为蒸汽,再由发动机喷管喷出,产生反作用推力。这就是一种罕见的蒸汽发动机或者是喷水发动机。飞机的外形也很奇异。机身很短,在机身尾部只装有垂直尾翼,但没有水平尾翼。这种飞机起飞重量有4吨,却可以快速爬升到1.2万米的高度,最大平飞速度居然达到了当时惊人的1000公里每小时。距离在人类历史上首次跨音速飞行只有一步之遥。其实如果不是这种飞机的外形阻力过大,恐怕早就跨过音速飞行了。二战后美国的试验飞机首次实现了超音速飞行,其实也是采用了液体火箭发动机而实现。德国的蒸汽火箭战斗机只生产了不到100架就作罢。主要原因并不是这种飞机性能不强。其飞行性能在当时已经可以傲视群雄。但最大的弱点就是动力持续时间太短。

只能连续飞行7分半钟,也就450秒,燃料和氧化剂就同时耗尽了。因此这类火箭战机只能执行一次快速升空和拦截任务;如果拦不住敌机就只能滑翔落地。而即使到了当代,大多数大推力火箭发动机也只能持续工作600秒左右。因为在巨大的推力之下,10分钟内就足够把有效载荷送入地球之外的轨道上。可以持续燃烧2000秒甚至3000秒的火箭发动机,只有少数节流发动机和在轨小型氢氧机。当代的各军事大国,为了让飞行器在40公里以上和150公里之下的高层大气中飞行,可谓绞尽脑汁。但是现有的冲压发动机、脉冲爆震发动机等都不理想。因为这类发动机仍然需要吸收高空中的氧气作助燃剂。但是40公里到50公里的高度氧气浓度尚且勉强可以作为助燃剂。但是到了60公里以上,氧气本身含量也很低了。这就导致冲压发动机很难飞到6马赫以上。而爆震发动机的技术难度不是一般的高。

瀚海狼山(匈奴狼山)认为,一些所谓的高技术长期不能突破,和思维钻入牛角尖的误区往往有关。想在大气层高层跳跃式环球高速飞行,不论冲压发动机还是爆震发动机,都在于仍然想利用高层大气中含量已经很可怜的氧气。而为此付出的技术代价其实是得不偿失。那么为何不干脆在地面就一次性带齐氧气和燃料,也就是用当代的先进节流火箭发动机作为动力。既可以在高层大气中自由飞行,又可以随时加速入轨飞行节省燃料。飞够了再进入大气层滑翔飞行。用这种简单粗暴的现代火箭技术就能彻底解决的问题,为何一定要去吸收高层大气中那点氧气,导致既飞不高,也飞不远?二战中的德国火箭飞机可飞7分半钟,已经可以实战,而现代的节流火箭发动机可以持续工作3000秒以上,相当于接近一个小时。可来回飞行上万公里。飞行高度也在60公里以上。而且其发动机可重复利用几十次。总有效工作时间接近100个小时。要知道早期的涡扇喷气发动机的可靠工作寿命也不过100到200个小时。正是突破了这一点,某种叫做WZ8的双发火箭飞机,据说已经执行了2X次战略任务;无一失手;可在全球数万公里的高层空间来去自由

  • 不失联请加本站微信
  • 这是我的微信扫一扫
  • weinxin
  • 资助本站
  • 个人运营,服务器带宽费用还请大家资助
  • weinxin

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: