【时事军事】新发动机技术或为美军带来巨变

人气 16000

【大纪元2022年07月28日讯】今日社会,武器和军队作用,被赋予比杀戮更深的意义。强大的军力,往往用作威慑,维持世界和平,及人类安全。战争,虽然变得隐蔽,但从未停止。【时事军事】带您到最前面,看清正邪之争的细节和真相。

7月中旬,美国国防部高级研究计划局(DARPA)公布了一项名为Gambit的新型高速导弹计划。该计划旨在利用一种新的推进方法,不仅在武器开发方面,而且对飞机、军舰的动力方式都可能产生深远影响。

这种推进系统被称为旋转爆震发动机(RDE),它可能比现有的喷气发动机更轻,同时在动力输出和燃料效率方面有显着提升。

对于大多数人来说,RDE可能还是一个非常陌生的名词,但是在高超音速军备竞赛和美国严重关切中共威胁的情况下,这项技术的重要性显得很突出,它有可能帮助美国抵消中共和俄罗斯提出的一些战术和战略优势。

几十年来,RDE一直处于理论探索阶段,还没有完全跨越应用开发的障碍。理论上,它有望比传统喷气发动机更高效,有可能大幅度提高导弹的速度和射程,或者在同样速度和射程条件下体积更小。

它在喷气战斗机领域的应用前景也非常可观。战斗机为了在瞬间获得更大的速度需要打开后燃器(也就是加力燃烧室),将大量燃料注入后燃室以增加推力。可以想像,这将加速燃料的消耗,减少飞机的航程。RDE有可能在实现推力提升的同时大幅减少燃料消耗。

但是,并非所有RDE潜在的应用都在天空,更有前景的用途可能是在海上。除了核动力航母和潜艇以外,还有相当部分的舰队使用常规动力。据2016年的统计,美国海军一年的燃料消耗是8600万桶。因此,海军对这种高效推进方法感兴趣的程度可能不亚于其它军种。

按照2012年美国海军的说法,RDE可以使军舰的推力增加10%,燃料消耗减少25%,使其在同等燃料消耗的情况下获得更大的速度和航程,仅此一项每年就可节省大约5亿美元。实际上,美国海军早在1982年就申请了自己的RDE专利。这项技术的价值在于,它可能为海军提供更多的动力储备、更大的活动范围和更高的航行速度,同时可能极大地改善令海军最为头痛的预算问题。

此外,开发和制造成本的降低也非常重要。按照空军研究实验室的说法,RDE技术可以使高速武器的价格更低。要知道,美国空军正在开发的高超音速武器,平均每件的成本可能高达1.06亿美元。当然,RDE还可能带来维护使用方面的好处。

RDE概念是在1950年代由美国密歇根大学教授阿瑟·尼克尔斯(Arthur Nicholls)等人提出的。

爆燃指的是空气/燃料混合物的点燃和亚音速燃烧,而爆炸则是超音速的。其原理是,在发动机内产生一个强大的压力波,压缩未燃烧的燃料,然后在所谓的爆燃或着说爆炸过渡(DDT)中,将其加热到点火温度。燃烧过程不是一般意义上的爆燃,而是爆炸,从而在相同质量的燃料中获得更大的推力。爆炸冲击波的传播速度明显快于今天的喷气发动机所利用的爆燃波,每秒可达2000米,而爆燃波的速度仅为每秒10米。

2008年5月,美国空军研究实验室(AFRL)创造了历史,利用美国缩尺复合体公司(LLC)制造的名为Long-EZ的飞机实现了世界上第一次载人脉冲爆震动力飞行。试飞员皮特·西博尔德(Pete Siebold)驾驶这架不寻常的飞机达到了每小时120英里的速度。

空军研究实验室的弗雷德·肖尔(Fred Schauer)说,就燃料效率而言,这是一个潜在的游戏规则改变者。如果用传统的燃烧方式操作这台发动机,在相同燃料情况下只会产生不到三分之一的推力。

由于RDE不需要像脉冲引爆发动机那样需要对燃烧室进行清洗再重新填充燃料,所以它比脉冲引爆发动机更有效率。RDE有点像1960年代,从涡轮喷气到涡轮风扇发动机的飞跃,但它更适用于高超音速飞行,它给高超音速航空领域带来的跨越要比前者大得多,因为它在带来性能提升的同时,不需要你付出重量增加和空气动力性能下降的代价。

7月18日,DARPA的战术技术办公室(TTO)发布了一份关于Gambit导弹计划的特别通知,宣布了一个提案人日,让企业获得更多关于这项工作的信息。通知中,DARPA描述该计划的目标是开发和演示一种新型的旋转爆震推进系统,该系统能够为反介入/区域拒止(A2AD)作战环境提供大规模生产、低成本、高超音速、远程武器的空对地打击能力。计划在未来3年内,分两个阶段完成。第一个阶段将需要竞争者完成他们的初步设计和一些有限的测试,而第二个阶段将最终完成设计并进行RDE系统的全面飞行测试。

虽然公告对Gambit的总体目标提供的细节很少,但公告指向美国国防机构目前所面临的具体挑战。提到Gambit在反介入/区域拒止(A2AD)环境中的使用,这意味着该计划涉及到美军与中共对峙的任何地方。近年来,美国国防部努力的重点一直是针对越来越多从中国海岸延伸到1000多英里开外的各种反舰导弹形成的所谓区域拒止能力。

美国当然有能力出动射程足够远的空射导弹,瓦解中共的区域拒止战略,但实际作战不是像派出携带巨大导弹的B-52轰炸机那麽简单。武器的尺寸非常重要,这就是为什么RDE凭借其惊人的高效和轻巧的体态,成为游戏规则改变者的原因。

美国的航母战斗机 F-35B/C和F/A-18,它们的作战半径都不超过650英里,这意味着,在没有远程弹药的情况下,航母必须驶入危险地带才能发动有效的攻击。

RDE有可能圆了美国海军长期以来一直未能实现的梦想,就是为其舰载机装备远程高超音速巡航导弹,这些导弹要达到1000公里以上的射程,小的战斗机在挂载它的情况下,足以挤到航空母舰的升降机上,而不会与甲板碰撞。

RDE技术也可能导致现有武器的小型化,使F-35这样的隐形战斗机能够在其内部弹舱携带更多的弹药。使现有的战斗机、导弹可以飞得更快、更远。这将对空对空和空对地作战产生深远的影响。

撰文:夏洛山(《大纪元时报》记者,曾经历过十几年的军队生活,主要从事军队的教学和一些技术管理工作)
制作:时事军事制作组
订阅《时事军事-夏洛山》YouTube频道:https://bit.ly/3EqiiTG

责任编辑:连书华#

相关新闻
【军事热点】美军四天内两次挑战南海航行限制
【时事军事】中共的南海霸权在一艘美国军舰面前软下来
【时事军事】忠诚僚机使F-35和F-22如虎添翼
【军事热点】美军方改变态度 乌克兰或迎西方战机
最热视频
【中国禁闻】胡鑫宇案质疑声扩大 更多黑幕曝光
【全球新闻】间谍气球越来越多 北京骑虎难下
【晚间新闻】病毒强攻 中共军队多名将领病亡
【探索时分】中共为什么派出间谍气球?
【菁英论坛】胡鑫宇案黑幕 中共高官续命工程?
【环球直击】美打捞间谍气球碎片 中共再狡辩
如果您有新闻线索或资料给大纪元,请进入安全投稿爆料平台
评论