[太阳]又一重大突破!美国几十年没搞定的无油飞机发动机,被中国突破了! 咱先来搞清楚,啥是“无油发动机”,它真就一点油都不用吗,其实啊,所谓的“无油发动机”,并不是完全不用燃料,而是说不依赖传统的航空煤油,采用新的推进方式。 现在国际上比较前沿的研究方向,有脉冲爆震发动机(PDE)、旋转爆震发动机(RDE),还有电能、氢能推进系统这些,这些技术就是想突破传统喷气发动机热效率的瓶颈,让发动机能有更高的推重比,还能降低排放。 就拿爆震发动机来说吧,它是利用爆震波产生推力,从理论上讲,它的热效率能比传统发动机提高50%,而且燃料适应性也更强,氢、甲烷,甚至金属粉末都可能成为它的能源。 这几年,中国科研团队在RDE领域取得了很明显的进展,2022年,西北工业大学公开了一个实验视频,展示了连续爆震燃烧技术,一下子就引起了国际上的关注。 而美国呢,早在20世纪60年代就开始研究脉冲爆震了,可因为燃烧控制、材料耐高温这些难题,一直都没能实现实用化。 这场“无油”竞赛可不是只有中国在参与,美国NASA和通用电气合作搞了个“混合热效率核心机”计划,目标是把燃油效率提高10%,欧洲空客也宣布,要在2035年前推出氢燃料客机。 就连一些初创企业也加入进来了,美国Hermeus公司正在研制基于爆震发动机的5倍音速飞机,中国的“凌空天行”等企业也在高超声速领域布局。 这里还得提一下,航天科技的跨界应用可是个关键推动力,中国在火箭发动机领域积累的燃烧控制技术,给航空爆震发动机提供了很宝贵的经验。 就像有个匿名工程师说的:“从火箭到飞机,就好比把F1赛车的技术用到家用车上,挑战特别大,但一旦突破了,游戏规则就得改写了。” 咱回顾一下航空史,就会发现技术突破常常伴随着“不可能”的质疑,1947年,贝尔X - 1突破音障的时候,好多专家都说人体根本承受不了超音速飞行,1970年代,波音747宽体客机刚出来的时候,被大家嘲笑是“永远填不满的白象”,结果它成了航空史上最成功的机型之一。 还有个更贴近咱们生活的例子,就是电动汽车的逆袭,2006年,特斯拉发布Roadster的时候,传统车企都看不起它,可现在呢,电动化已经成了汽车行业的共识。 现在航空动力变革也到了类似的转折点,国际清洁交通委员会的数据显示,航空业的碳排放占全球的2% - 3%,要是突破不了对化石燃料的依赖,2050年的碳中和目标可就难实现了。 虽然现在进展挺让人兴奋的,但咱们也得清醒地认识到,从实验室到商业运营,新型发动机还得面临三大挑战。 第一个是可靠性难题。爆震发动机每秒得完成数千次精确爆震,这对材料的疲劳寿命要求特别高。 第二个是能源密度瓶颈,液氢的能量密度倒是挺高,可储存它得在 - 253℃的极低温环境下,现在液氢油箱的重量是航空煤油油箱的4倍。 第三个是基础设施重构,全球有数万架飞机、数千座机场,要把它们的能源补给系统都更新一遍,得花数万亿美元呢。 中科院工程热物理所的专家说,咱们可能在某些特定领域能实现‘换道超车’,但航空工业得全产业链一起协同进化,就像C919客机,用的LEAP发动机还得依赖国际合作,真正实现自主创新还有很长的路要走。 这次“无油发动机”引发的舆论热潮,能看出大家对科技创新有多期待,但也暴露出咱们在技术认知上的一些误区,我关注航空技术十多年了,我觉得咱们得建立一个更理性的科技评价体系。 得警惕“突破叙事”的陷阱,科技发展其实是个慢慢积累的过程,就算是颠覆性的创新,也是建立在长期积累之上的,美国“几十年没搞定”爆震发动机,不是因为技术不行,而是它现有的航空体系已经很成熟了,转向新赛道成本太高。 咱们中国作为后发者,有“船小好调头”的优势,但在核心材料、精密制造这些基础领域还得补补课。 技术创新得有生态支持,研发一架客机得数万项专利,涉及材料学、流体力学、控制论等几十个学科,C919项目能成功,就是靠全球协作弥补了单点短板。 要是真想实现“无油飞行”,能源、电网、新材料这些整个工业体系都得同步升级,单点突破值得高兴,但只有系统能力才能让咱们赢到最后。 还有啊,技术路径的选择也很重要,现在航空动力正朝着多元化发展,电动飞机适合短途通勤,像以色列的Eviation Alic,;氢能源可能主导中程航线,像空客的ZEROe,爆震发动机可能先在高超声速飞行器上用。 咱们与其追求“全能冠军”,不如在特定场景找突破口,这正好能用上中国航天“集中力量办大事”的智慧。 (信息来源:央广网--视频丨告别“喝油”时代 无油飞机发动机首次亮相通航展)
