중국, 경제적인 극초음속 램제트 엔진 개발
다양한 모드의 새로운 scramjet 및 제트 스트림의 노즐 장치. ONTU PLA / SCMP의 사진
중국 과학 단체는 극초음속 기술의 주제에 적극적으로 참여하고 있습니다 항공 그리고 로켓 기술. 다양한 연구가 수행되고 있으며 기술 시연자의 실험 샘플이 개발되고 있습니다. 최근에 새로운 초음속 램제트 엔진의 생성에 대해 알려졌습니다. 잘 알려진 아이디어와 새로운 솔루션을 기반으로 구축되었으며 향상된 에너지 성능과 효율성이 특징입니다.
극초음속 실험
중국 과학자들의 새로운 발전은 13월 XNUMX일 South China Morning Post에 의해 XNUMX월 중순에 발행된 과학 저널 Solid Rocket Technology의 간행물을 인용하여 보도되었습니다. SCMP는 새 프로젝트, 수행된 연구 및 얻은 결과에 대한 개요를 제공합니다.
보도에 따르면 극초음속 램제트 엔진(스크램제트)은 창사에 있는 중국 인민해방군 국방과학기술대학의 전문가들이 개발한 것으로 알려졌다. 이 방향으로의 작업은 Ma Likun 부교수가 이끌었습니다.
새 프로젝트의 일환으로 전문가들은 고체(분말) 연료로 작동하는 유망한 스크램제트 엔진의 설계를 수행했습니다. 더 단순하고 몇 가지 중요한 혁신이 다른 램제트 엔진과 다릅니다. 후자는 안정적인 연료 연소로 광범위한 속도에서 엔진 작동을 보장해야했습니다. 이 프로젝트의 목표는 또한 효율성을 높이는 것이었습니다.
이 프로젝트에 따르면 실험용 스크램제트가 제작되었습니다. 다양한 모드에서 비행 시뮬레이션을 통해 풍동에서 테스트되었습니다. 그러한 "비행"의 속도는 6M에 이르렀고 높이는 약이었습니다. 25km. 일반적으로 엔진은 계산된 특성을 확인했습니다.
이러한 연구 결과를 바탕으로 PLA ONTU의 과학자들은 고체 추진제 스크램제트 엔진이 유사한 목적의 다른 설계에 비해 여러 가지 장점이 있다고 보고합니다. 프로젝트의 추가 개발을 통해 개발은 특정 항공기의 일부로 실제로 적용될 수 있습니다. 새로운 엔진에 대한 전망과 관련하여 SCMP 에디션은 무엇보다도 군사 프로그램을 리콜했습니다.
새로운 솔루션
공개 데이터에 따르면 ONTU의 실험용 엔진은 다른 최신 스크램제트 엔진과 근본적으로 다르지 않으며 고전적인 계획에 따라 제작되었습니다. 실제로 이것은 공기 흡입구, 공기 덕트, 연소실 및 노즐 장치로 구분되는 가변 직경의 파이프입니다.
작업의 일반 원칙도 전통적으로 유지됩니다. 유속에 의해 형성된 압력 하의 대기 공기는 공기 흡입구로 들어간 다음 연소실로 들어갑니다. 거기에서 연료가 혼합됩니다. 연소하면 노즐을 통한 분출과 추력 형성을 위해 가스를 형성합니다.
ONTU PLA의 프로젝트에는 두 가지 주요 혁신이 있습니다. 첫 번째는 흡기 장치 및 관련 장치의 설계와 관련이 있습니다. 장치의 특수한 구성과 그 뒤에 있는 채널로 인해 극초음속 기류는 아음속 속도로 느려집니다. 다른 유형의 스크램제트 엔진은 초음속 흐름에서 연료 연소가 특징입니다. 새로운 중국 엔진은 연소 과정을 최적화하기 위해 유량을 더욱 줄입니다.
두 번째 혁신은 연료와 공급 방식입니다. scramjet은 미세한 분말 형태의 붕소를 연료로 사용합니다. 특수 노즐을 통해 연료는 연소실로 공급되어 점화되고 열 에너지를 방출합니다. 노즐이 제어되어 엔진으로의 분말 공급 속도를 제어합니다. 이로 인해 연소 강도, 에너지 생산 및 그에 따른 추력이 조절됩니다.
DF-17 로켓 발사. 중국 TV 보도의 한 프레임
다양한 모드에서의 테스트와 다양한 매개변수의 변경 중에 실험 엔진의 최대 매개변수를 결정할 수 있었습니다. 따라서 연소실의 온도는 3000°C까지 올라갔습니다. 이것은 대부분의 현대식 램제트 엔진보다 약 50% 더 높습니다.
동시에 고효율이 달성됩니다. 입구 공기 속도를 아음속으로 줄이면 보다 효율적인 연료 연소가 가능합니다. 덕분에 스크램제트 엔진의 연비는 79%나 높아졌다.
불행히도 실험 엔진의 정확한 특성은 아직 공개되지 않았습니다. 크기와 질량, 달성된 추력 및 특정 연료 소비량은 아직 알려지지 않았습니다. 또한 프로젝트가 얼마나 진행되었는지도 불분명합니다. 새로운 scramjet이 순전히 실험적인 것인지 합리적인 시간 내에 실용화될 수 있는지 여부입니다.
Сферы의 применения
새로운 중국 프로젝트의 정확한 목표와 목표는 명명되지 않았습니다. 그러나 PLA 산하 대학이 어떤 목적으로 초음속 램제트 엔진을 연구하고 있는지 추측하는 것은 어렵지 않습니다. 분명히 실험과 실험은 중국 군대의 이익을 위해 수행되었으며 앞으로는 극 초음속 무기의 실제 프로젝트에 사용될 수 있습니다.
첨단 미사일 무기의 일부로 사용하기 위해 극초음속 램제트 엔진의 최신 설계가 개발되고 있습니다. 이러한 엔진을 통해 최고의 비행 성능과 특수 전투 능력을 갖춘 전투 미사일을 만들 수 있습니다. scramjet은 큰 활성 비행 섹션을 제공하고 오랫동안 최대 속도를 제공합니다. 동시에 로켓은 기동할 수 있고 엔진은 에너지와 속도 손실을 보상합니다.
아마도 2021년 가을 실험적인 극초음속 미사일이 인구 밀집 지역 상공을 비행할 것입니다. Photo Telegram / ChDambiev
공개된 데이터에 따르면 ONTU PLA의 새로운 엔진은 실제 로켓 기술 프로젝트에 사용하는 관점에서 흥미롭습니다. 그러한 스크램제트의 선언된 능력은 가상의 미사일의 특성을 개선하고 전투 능력을 향상시킬 것입니다.
우선 새 엔진의 효율성에 주목해야 한다. 소비량이 적으면 속도와 범위의 손실 없이 미사일의 연료 공급을 줄이거나 저장하고 전투 반경을 늘릴 수 있습니다. 또한 다른 매개변수를 해치지 않고 견인력과 속도를 높일 수 있는 기회가 있을 가능성이 있습니다.
언급한 바와 같이 실험용 엔진은 높은 성능을 보여줄 뿐만 아니라 단순화된 디자인을 가지고 있습니다. 따라서 그러한 스크램제트가 장착된 로켓은 더 간단하고 저렴할 것입니다. 또한 탑재된 연료의 양을 줄이면 로켓의 배치가 최적화됩니다(예: 탄두 증가).
새로운 프로젝트는 미사일 무기의 맥락에서만 개발될 수 없다는 점에 유의해야 합니다. 그것은 새로운 이론적, 실험적 발전의 기초가 될 수 있습니다. ONTU의 scramjet 엔진은 근본적인 성능과 새로운 솔루션의 큰 잠재력을 보여주었습니다. 이제 모두 개발해야 합니다. 결과적으로 흡입 장치와 연소실의 새로운 구성과 더 발전된 분말 연료 구성이 나타날 것입니다.
위대한 잠재 고객
중국은 오랫동안 초음속 방향에 종사해 왔으며 이미 실제 결과를 보여주고 있습니다. 그래서 몇 년 전 초음속 탄두를 계획하는 DF-17 단지가 서비스에 들어갔습니다. 특별한 속도 특성을 가진 다른 미사일 시스템의 개발에 대한 미확인 보고서가 있습니다. 그들은 이미 테스트할 수 있으며 가까운 장래에 채택될 것입니다.
중국의 과학자와 엔지니어들이 극초음속 방향을 계속해서 개발할 것이 분명합니다. 먼 미래의 프로젝트는 엔진, 재료, 제어 시스템 등의 분야에서 현재 개발을 기반으로 할 것입니다. 따라서 엔진 분야에서 PLA의 ONTU에서 최근 완료된 실험은 매우 중요하며 주목해야합니다.
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