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第二回 播火人献身播火事

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现在回想起来,非常后悔自己跺了那一脚。倒不是后悔跺那一脚让自己穿越回了南宋,也不是后悔跺那一脚差点让自己到阎罗殿报到,而是后悔那一脚差点毁掉几年来我和我的科研团队已经接近成功的国家重大杀手锏项目。处于技术保密的原因,我当然不能透露这个项目的技术细节。我只能给大家做一些概念性的、脱实就虚的、用浪漫情怀代替理性数据的感性描述:能够列入国家重大杀手锏项目,就说明这个项目绝非常规性武器;能够列入国家重大杀手锏项目,就说明这个项目的技术不仅仅是国内领先,而是国际领先,甚至极可能是全球首创的创新理论和技术;能够列入国家重大杀手锏项目,就说明这项技术的列装部队,必将给部队带来战斗力的跨越式发展,甚至极可能形成对不友好国家的“不对称优势”说的可能太云里雾罩了,简单点说,我就是一个为国家和军队研究“火”的人。估计又该有人骂我了:什么什么?研究什么?别着急,您没听错:研究火!科学界有句名言:看似简单的事物越复杂。什么是火?就是一个全球科学家没有统一认识的概念,而且至今争论不休。化学家说,火是物质燃烧过程中所进行的强烈氧化反应,而且其能量会以光和热形式释放,此外还会产生大量的生成物。物理学家说,火的可见部分称作焰,可以随着粒子的振动而有不同的形状,在温度足够高时能以等离子体(第四态,类似气体)的形式出现。依燃烧的物质及以纯度不同,火焰的颜色和亮度也会不同。分子学家说,火必须有可燃物、够高的热或温度、氧化剂三项并存才能生火,缺一不可,根据质量守恒定律,火不会使被燃烧物的原子消失,只是通过化学反应转变了被燃烧物的分子型态。社会学家说,火是影响全球生态系统的重要因素之一,火的正面影响可以维持各种的生态系统以及刺激其成长。人类用火来烹调、生热、产生讯号、照明及推进等。火的负面影响包括水体污染、土壤流失、空染及对生命财产的危害。…………………………其实,总结一句话:人类对火的未知大于对火的认知。比如,火的燃烧。燃烧有两种基本类型:爆燃和爆震。目前,绝大多数发动机,包括汽车内燃机、活塞式发动机、燃气涡轮发动机还是火箭发动机在内,都采用爆燃的形式,将燃料的化学能转化为内能。其中,航空涡轮发动机对于进入燃烧室的来流有着很严苛的要求,并且为了保证燃烧室火焰的稳定,燃烧室也需要经过精细而复杂的结构设计。所以可以制造火箭发动机的国家很多,但是能够制造先进的喷气发动机,乃至高性能涡扇发动机的国家就屈指可数了。而我正在参与研制项目,就是一种对火的燃烧进行再认识从而获得新的更澎湃动力。我们所研究的是一种可以在天地间穿梭的空天飞机的动力——回旋爆震发动机。这是一种新概念动力,是通过可控爆炸来获得动力的新型理想动力。连续爆震发动机的基本原理是将爆震波限定在发动机燃烧室内,爆炸产生的高压燃气推动发动机前进,爆震的传播速度达到了千米每秒的量级,远大于普通火焰几米每秒传播的速度,所以连续爆震发动机是一种极具潜力的新型动力。连续爆震发动机控制的小型爆炸将达到每分钟上千次,有人说连续爆震发动机是通过“不断放屁”来推动飞行器飞行的,虽然这个形容略有不雅,但很形象。一般来说,普通内燃式汽车发动机的热效率只有35%左右,也就是说消耗1升燃油实际浪费了650ml。涡轮喷气发动机的热效率为24%〜30%;涡轮风扇发动机的热效率也只是提髙到40%〜46%。爆震发动机的燃烧效率要比普通的涡轮发动机高上50%以上。火箭发动机地面的热效率通常在25%左右,但是随着飞行高度增加和飞行速度加快效率会越来越高。火箭发动机在地面未起飞时,推进效率为零。因为这时候火箭发动机燃料燃烧的全部能量都化为热量和燃烧产物的动能。而发动机及火箭本体未接收到传递的动能。在火箭高度增加和速度加快,火箭发动机向火箭本体传递的能量不断增加。直到火箭喷出气体流速和火箭本体速度相等。这时可以认为火箭燃气喷出喷管的瞬间就是静止的。火箭燃气的动能完全被传递到火箭上。这时的热效率在50%左右。连续爆震发动机可作为商业航天火箭动力,高速无人机动力,燃气轮机动力,应用于各类火箭和导弹、临近空间飞行器、军用飞机、无人机等领域。连续旋转爆震发动机在商业应用上,具有极高的价格竞争优势,相较其他类型同等推力产品可降低一半以上成本,具有极大的军事和商业应用价值。基于这种发动机研制出的新概念高超音速客机,可以2小时全球到达,应用在导弹上则将成为拦截难度非常大的高超音速武器。我就是负责这种连续爆震发动机的控制部分研发和实测,这将确保这项技术真正走出实验室,确保这项技术领先全球走向实用化。而更加重要的是,这将一改我国航空涡轮发动机长期落后的局面,连续爆震发动机打开了一扇新的大门,为我国航空动力实现弯道超车奠定坚实的基础。

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