等离子体对于大多数人来说都是较为陌生的,但是其实我们都曾接触过。在我们所熟悉的屏幕彩电、荧光灯等产品上都有着等离子的存在。除了民生用品外,等离子在航空方面更有着广泛应用。近日吴云教授在第十五届中国航空学会上获得青年科技奖的消息让人非常振奋,这可能意味着呼之欲出的等离子发动机点火技术取得了重大突破,并使我国成为全球第二个将等离子技术运用到飞翼布局的国家。
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等离子在战机上的也有着非常重要的前景。当战斗机位于一万米高空时由于发射导弹后时常会吸入一些废气以及大气温度较低的环境,战斗机又往往处于1.5音速以上的飞行速度这时候很可能会让发动机出现停止工作、熄火和结冰等问题。这就需要战机能够做到迅速再次点火才能更好的保障飞机和人员安全。此前战机都是会装备一定的除冰装置,以此减少发动机结冰导致的坠机事故。而吴云教授的等离子发动机点火技术则是直接让战机在高空极端条件下裂解燃油,让发动机的可靠性和高空重启概率大幅度得到提升。这也就意味着战机在大多数情况下无需降低飞行速度就可以在短时间内再次点火。
同时等离子发动机前期在航天领域还是至关重要的。虽然等离子发动机比冲小但是可以很好的起到对航天器微调作用。等离子发动机在运作的时候喷射的并不是燃烧的气体,而是等离子体,非常节约燃料。和吃得多使力少的化学发动机不同,等离子发动机使用的是洛伦兹力反向驱动航天器。不过等离子发动机往往是作为辅助发动机,毕竟它所产生的推力用时较长。而此前大噪一时的等离子隐身技术要实现的条件也是非常苛刻,所以目前国际上并没有什么成功案例。此前俄罗斯宣扬的新型隐身战机就是由于涉及等离子体技术最终隐没。
离子发动机能让飞翼设计轰20的缺陷得到弥补和解决
此前备受关注的轰20战机是中国第一款跨洲际大型战略轰炸机,而轰20机身为了完善隐身性能将使用飞翼设计。据悉飞翼设计可以让战机在增升、减阻、减重和减小雷达散射面积等性能上都有所加强。但是同时飞翼设计也让战机因缺少平尾、垂尾以及一些操纵舵面等装备使得操纵性和安全性缺少保障。但等离子发动机则可以让战略轰炸机的这些缺陷得到解决,实现良好的气动控制,同时提升战机的机动性能。
国际上真正拥有战略轰炸机的只有美俄两个国家。俄罗斯有着图-95和图-160M这两款战略轰炸机,目前白天鹅图-160M正处于改进阶段。而美国则是拥有B-52H,B-1B和B-2A这三款战略轰炸机。而这其中仅有美国的B-2A战机是拥有隐身性能的。秉持着“要超越就超越美国”的态度,中国轰-20性能指标都在意图超越B-2A隐身轰炸机,而此次的等离子发动机点火技术突破也将是中国轰20赶超美国的制胜法宝和关键技术。
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