7月4日,我国的航天强校之一西北工业大学传来了好消息,称他们牵头研制的“飞天一号”火箭冲压组合动力目前已经在西北某基地发射成功了。

此消息一经发出就受到了诸多媒体的关注,甚至许多海外媒体也对此进行了报道。“飞天一号”能用来做什么?在哪些方面取得了突破?在国际上处于什么地位?

接下来,我们就来细数一下“飞天一号”都做出了哪些突破。

打开网易新闻 查看更多图片

飞天一号发射成功

“飞天一号”到底有多牛?

“飞天一号”其实并不是一个真正的火箭,而是一个火箭冲压组合动力系统,也就是发动机。西工大这次使用的冲压组合循环发动机有一个以往的发动机都无法做到的功能——实现在高超音速下飞行。

这时就有人要问了,到底什么叫做高超音速呢?其实高超音速的概念是我国著名科学家钱学森提出来的,是指物体的速度超过了5音速以上。除此之外,它还可以借助自身的升阻比实现高空中的滑翔。最终能够达到较远的射程。

我国著名科学家钱学森

从上个世纪60年代开始,以美国为首的各国便开始了高超音速飞行器的研制,包括X-15飞行器、NASP计划、X-43系列等等,目前世界上最快的10架飞行器中就有8个是美国的,足以见其强大实力。

打开网易新闻 查看更多图片

美国高超音速飞行器发展历史

中国在这一方面则起步比较晚,1975年才开始在钱学森的倡导下进行相关研究。2015年11月发射的DF-ZF高超音速飞行器,速度达到了5-10马赫,获得了重大突破,就连美国的反导弹系统也无法对其进行拦截。如今西工大的“飞天一号”试飞成功,我们成功地在这一领域走在了世界前列。

再说回冲压组合循环发动机。为了达到“高超音速”,我们放弃了以前使用的喷气式发动机和火箭发动机,前者是由于没办法达到那么高的速度,后者则是由于导弹的燃料携带不便、太过浪费了。

喷压、冲压式发动机

冲压组合循环发动机完美的解决了上面所说的问题。首先,它的气流没有经过减速,而是经过特殊的进气道压缩后直接进入燃烧室开始燃烧,这就大大提高了飞行器的速度,甚至可以达到10马赫以上其次在燃料方面,“飞天一号”使用煤油作为燃料,它不像液氢燃料一样需要苛刻的保存条件,在常温下就能够很好地保存,还能够减轻飞行器的重量,实用性非常强。

引起人们关注的还有飞天一号的多模态平稳过渡的能力,在这一点上我们是全球首创!那么什么叫做多模态过渡呢?简单来说就是首先采用火箭模式助推起飞加速,速度到达3马赫时转为压燃冲压状态继续加速,超过5马赫时切换到超燃冲压状态,同时再次点燃火箭,是飞行器成功进入轨道。这种技术不但能轻松实现加速,还能实现循环工作和重复使用。

飞天一号发射现场

最后,“飞天一号”的热力喉道调节技术也值得人们的关注。它是指在飞行器由压燃冲压状态转换到超燃冲压状态时,由火箭发动机进行牵引,从而使整个过程过渡得更加平稳,安全性和可靠性也就更高。

“飞天一号”能用来做什么?

看完了飞天一号这么多厉害的技术,我们就不禁要问了,它能够用来做什么呢?

在讨论这个问题之前,有一点我们是不能忽略的,那就是它目前还是致力于技术突破,此次发射成功是“国际首次验证”,也就是说它还处于原理的验证阶段,没有实际应用。虽然从验证到应用还有很长的路要走,但一旦它能够被实际应用,就将会是一个世界瞩目的强大“武器”。

打开网易新闻 查看更多图片

飞天一号和此前厦门大学的“嘉庚一号”不同,嘉庚一号主要面向商业领域,为以后太空中的商业活动打下基础,类似于太空旅行等等。

而飞天一号则主要面向军事、国防领域。有了这样的超高音速飞行器,我们就能够轻松实现卫星的发射、灾害的勘探等工作,甚至还能够以此为基础研制出高超音速导弹,在军事方面发挥更大的作用。此外,面对其他国家的“拦截”,我们也能够轻松实现逃脱,不会受制于人。

如今是一个科技迅速发展的时代,谁掌握了关键技术,谁就有了主动权。飞天一号的多项技术突破,不仅给国家长了脸,也给我们以后高超音速飞行器技术的发展奠定了良好的基础。

西工大:隐姓埋名,为国铸剑

此西北工业大学牵头研制的“飞天一号”,可以说是给了美国一记响亮的耳光。作为“国防七校”之一,西工大致力于研究航空、航天、航海等领域,拥有一大批高素质的师资力量,其中甚至包括很多中国科学院和中国工程院院士,多年来为国家的建设做出了巨大贡献。也正因如此,西工大早就被美国列入了制裁的名单当中。

西工大校内雕塑:隐姓埋名,为国铸剑

但西工大的师生们却从来不会因此停下奋斗的脚步,他们整天泡在实验室中,一遍遍的计算、验证,只为能够突破一项关键技术。

如今“飞天一号”研制成功,充分说明了美国不分青红皂白的“制裁”没有任何效果,我们靠自己的力量同样可以走在世界前列。西北工大的学生也正如校园里的雕塑那样,真正做到了“隐姓埋名,为国铸剑”。

结语

相信随着技术的不断突破,我们在超高音速飞行器领域还能获得更多的成就,最终把那些动不动就“制裁”的国家远远甩在后面,让他们望尘莫及。

参考资料:
【1】 全国党媒信息公共平台 厉害了!西工大“飞天一号”火箭冲压组合动力发射成功 2022-07-05
【2】 中国新闻网 西工大“飞天一号”发射成功 2022-07-05
【3】 知网 高超音速飞行器及其制导控制技术综述 哈尔滨工业大学学报 2019.01.03

作者:余温 审核:小羊 校稿编辑:李子