爱吱声

标题: 更快，更高，更远，目标星辰大海 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2017-5-29 12:52
标题: 更快，更高，更远，目标星辰大海
5月24日，美国国防先进研究规划局（简称DARPA）与波音签订协议，研发XS-1高超音速飞机。XS为Experimental Spaceplane的缩写，意为实验性空天飞机，用于验证低成本卫星发射系统。随着卫星的军民用价值迅速提高，更多的卫星等待发射，失效的卫星必须迅速补射。传统发射方式的成本太高，准备时间太长，已经不适合需要了。XS-1要求把每次发射的费用降低到500万美元以下，比现在的典型发射成本降低90%，并把再次发射的准备时间缩短到几小时，而不是现在的几个月。在60-70年代空间竞赛时代，美国在空间技术方面连创辉煌，最后以“阿波罗”登月计划为顶点。进入80年代，美国空间技术再创辉煌，航天飞机的成就至今无人超过。但进入21世纪后，只有伊隆•马斯克的“猎鹰”和杰夫•比佐斯的“蓝色源泉”等民间可重复使用火箭项目在折腾，美国政府主导的空间技术研发进入了沉寂，甚至出现发射军用卫星必需的重型运载火箭依靠俄罗斯RD180发动机的尴尬。在高超音速方面，除了雷声大、雨点小的X-47和X-51计划外，也是静悄悄的。XS-1计划使得人们会心一笑，美国又回来了。
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! v5 R9 k8 w6 [0 q) `+ sDARPA与波音签约，研制XS-1空天飞机5 m/ J4 h0 |6 L
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动力来自液氢液氧火箭% _: O: H9 q$ d  ~7 }
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; f# y1 C' D& ]7 n要求能在大气层边缘达到M10的速度时释放载荷级，后者靠自身的火箭动力入轨  w* i1 c8 k3 g+ W3 O0 \4 B
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  u! `4 p7 S2 Z& E% E- C- @助推级将能水平滑跑着陆- S$ ~+ i% {# w  f6 M
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但起飞还是垂直发射
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9 w: f! u0 `9 D& W但笑过之后，人们愕然发现，XS-1远不如想象，在概念和技术上只是逆转的航天飞机。航天飞机的助推级是一次性使用的，载荷级可重复使用。XS-1反过来，助推级可重复使用，载荷级反而是一次性使用。这当然是有道理的。航天飞机是载人的，载人的载荷级（也叫轨道舱）是最昂贵的部分，重复使用有利于降低成本。XS-1是不载人的，只用于发射卫星，载荷级不必重复使用，但更大的助推级反而是发射系统成本的主体，所以这才是重复使用的。实际上，这可以看作带翼、具有滑翔着陆能力的“猎鹰”可回收火箭。
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. g5 n5 n1 e# h/ p) t除了这一逆转，XS-1在推进技术和热防护技术上没有新意，基本上是现有技术的再包装。XS-1采用Aerojet Rocketdyne的AR22液氢液氧火箭发动机，这是从航天飞机主发动机改进而来的。XS-1依然采用垂直发射，用单级火箭推进到大气层边缘后，释放载荷级，自身靠机动滑翔返回发射场。一次性使用的载荷级则在自身火箭动力下进入近地轨道，任务完成后在返回中焚尸灭迹。由于助推级始终在亚轨道高度飞行，没有再入问题，所以也没有多少热防护问题。取消热防护要求大大降低了系统重量和成本。
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& V4 x# E" e$ f! s- X波音计划在2019年进行发动机地面测试，展示10天内接连发射10次的能力，2020年进行飞行试验，可能进行12-15次发射。载荷从无载荷开始，然后从400公斤逐步增加到1360公斤。飞行试验从5倍音速（也可表达为M5）开始，逐步提高到10倍音速，这是高超音速了。
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+ m/ X: P' I; {) P天下武功，唯快不破，这是想象中的洛克希德-马丁高超音速导弹，还是没影的事; j4 K2 d6 ~& N5 k3 L2 Y2 ~6 M2 ?

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寄予厚望的X-51试验了四次（包括两次失败）就结束了，研发成实用级导弹的事情再也不提了) W, f- U- B% U: u3 [3 L

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比导弹更重要的是可以机动飞行的高超音速飞行器，对美国这也是没影的事，尤其要用超燃冲压作为动力的话, P9 J/ c- J; n5 r
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在可预见的将来，只有用火箭助推到亚轨道速度，然后滑翔，以达到高超音速, H! q/ Q. Z- y, f( j
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天下武功，唯快不破。高超音速飞行器不仅速度快，还有强大的机动能力。弹道导弹也很快，但只有有限的机动能力。正因为如此，弹道导弹一发射，就可以推算出弹道全程的大概，反导弹就可以按照提前量发射了。这好比鬼子一出炮楼，就可以根据走哪条路，判断扫荡目标、行进速度和路径，就可以赶紧埋地雷了。反导弹的机动性只需要补偿弹道计算误差或者目标的有限机动能力。' `/ P. a9 U# e" H" W

  n# i: a! y: T( p# ]; _  Y高超音速飞行器的机动能力大大超过弹道导弹，在最终转入攻击之前无法判断导弹的攻击目标和弹道，最终只有靠现在还不存在的高超音速反导弹或者激光、粒子束武器来拦截，常规拦截手段很难奏效。如果还是用鬼子扫荡作比方，鬼子上路后，有意识地不断改变路径，迷惑游击队，甚至可能绕一圈从背后偷袭，这地雷就不好埋了，只有从村里加强对四面的观察，根据鬼子的最后动向，兵来将挡、水来土掩了。换句话说，这仗要难打得多。
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3 @9 P! h; p0 E* l' {在气动上，由于高超音速飞行的表面生热巨大，飞行体表面的边界层不再仅仅是流体力学问题，也是热力学问题。比如说，边界层会受热膨胀，雷诺数不再能有效地描述边界层和流动现象。空气动力学与热力学拧到一起，成为空气热动力学。另外，高超音速主要工作在空气特别稀薄的高层大气，与低层的稠密大气相比，空气分子之间的距离显著增加，空气的连续性假设不再可靠，需要当作粒子来处理，使得很多传统理论与方法要重新考虑。
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中国已经7次成功试验了高超音速的DF-ZF（也称WU-14），这还是助推-滑翔的
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+ @- u. U6 r% l7 j$ Q4 A% L5 @还成功地进行了超燃冲压的试验，这是第一张官方公布的照片
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中国在高超音速方面卓有成就，传说中的DF-ZF（也称WU-14）高超音速飞行体已经试验了7次，全部成功。这是助推-滑翔体，还不是动力飞行体。中国对助推-滑翔体已经玩得很纯熟了，A300火箭弹采用拉起弹道，射程增加到300公里以上（在出口市场上限制到280公里，以遵守导弹技术公约要求），这也是助推-滑翔技术的应用。但助推-滑翔更适合一次性使用，或者XS-1这样的“伪可重复使用”，真正可重复使用的高超音速飞行体应该像普通飞机一样水平滑跑起飞和降落，并在极高空达到高超音速。这对动力提出了全新的要求。& b- ]3 g4 s- n* S* Y* J1 c8 V

$ r# L6 J% @% b' D/ s. j# a  W传统的涡轮类（包括涡喷和涡扇）喷气发动机在M3左右达到速度极限，常规冲压式喷气发动机在M5左右也达到速度极限了。这是因为涡轮类和冲压都是基于亚音速燃烧，进气必须减速到亚音速，然后再通过收敛-扩散喷管达到超音速。这样的减速-加速过程造成本质阻力，到一定的时候，阻力增加比推力增加更快，速度就达到极限了。火箭发动机当然是可以达到高超音速飞行的，但需要自带氧化剂，重量较大，危险性也较大，发生泄漏就可能造成爆炸。吸气（包括涡轮类和冲压）发动机从空气中吸取氧气，效率要高得多，也较安全。但冲压发动机要用于高超音速，必须基于超音速燃烧。这个超燃可是不容易。
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空气中的压力波以音速传递。常规燃烧的火焰扩散在亚音速进行，所以热空气的膨胀扩散快于火焰扩散。超音速燃烧的火焰扩散速度超过空气膨胀速度，空气急剧升温增压但来不及膨胀，积聚的巨大能量最终释放出来的时候，强大的压力形成破坏性的激波，这就是爆炸。激波的理论密度为无穷大，激波扫过来就像钢板打脸一样，而且是超音速的速度，这就是爆炸威力远远大于燃烧的道理。超燃冲压可算是可控的连续爆炸，其燃烧控制的难度可想而知，总算达到稳定燃烧了也只有很窄的工作范围。
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多少年来，超燃冲压就像海市蜃楼，似乎触手可及，但又总是飘然而去。仅有的成功试验早先只有秒级的工作时间，现在延长到分钟级，还都是在屡败屡战之后。但2015年国防科大王振国教授获得冯如航空科技精英奖，他是超燃冲压专家，颁奖仪式上却对他的成果只字不提，倒是符合中国对于军工科研守口如瓶的传统。
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厦门会议可算是“于无声处听惊雷”的典范
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但于3月6日由美国航空航天学会（简称AIAA）、中国工程院主办、厦门大学承办召开的21届国际航天飞机和高超声速系统与技术大会上，中国大大方方地揭示了大量成功的试验和实物图片，并透露了中国已经成功地进行了超燃冲压的飞行试验。更加惊人的是，中国研制的涡轮-火箭-冲压组合循环发动机（简称TRRE）将在2017年底前开始飞行试验，如果成功，这是世界第一。其他国家（包括美国）慢说组合循环，连具有实用意义的可持续超燃冲压都没有做到。中国尽管没有透露超燃冲压可持续工作的时间，但要是达不到至少亚小时级，研发组合循环发动机是没有意义的。这一阶段的试验将持续到2020年，在2025-30年进行水平滑跑起飞-着陆的飞行试验，如果成功，更是里程碑级的成就。. g( x/ A, X' s7 d4 ?6 o
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中国的TRRE采用上下并列的基本布置，共用可调进气口，然后进气道分叉，上半通向涡轮发动机，下半通向火箭-冲压发动机，两者的喷口在扩散段再度汇合。这种上下并排的布置巧妙地利用了涡轮发动机需要弯曲、扩张的进气道和超燃冲压需要短直进气道的问题，尾后合并的喷口也巧妙地利用了涡轮发动机需要收敛-扩张喷口和超燃冲压只需要扩张喷口的特点。可调的进气口控制激波系的形状和位置，确保进气道工作条件与发动机工作模式最优匹配。
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中国展示了TRRE的工作原理图, C2 T6 C& i* r7 X7 W
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3 L0 h7 H3 w% T/ o0 i5 f5 W# e# G从M2以下的涡轮状态过渡到M3-6的火箭冲压，最后在M6转入超燃冲压
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上涵道里的涡轮发动机在静止到M2之间工作，下涵道里的火箭冲压在需要加速时启动，这时可以等效为加力燃烧室。火箭冲压也称吸气火箭、引射冲压，用贫氧富油的高温火箭燃气对冲压进气引射增压，并与进气混合燃烧，大大提高冲压的效率、推力和工作速度。在M2时，上涵道关闭，下涵道进入亚燃冲压模式，然后在M3-6之间转入火箭冲压模式。在M6时转入超燃冲压和火箭冲压组合模式。发动机以性质稳定、价格低廉的航空煤油为燃料。
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中国在过去两年里进行了大量试验，验证了加速、巡航、机动等各方面性能，验证了上下涵道的协调工作和可靠平顺的模式转换，有效地解决了低速时的大推力要求和M6时的高比冲要求之间的矛盾。试验证明了下涵道里的液体火箭和双模冲压在M1.5-7之间协调工作的可行性。2016年，进气道和喷管试验完成，M1.8条件下的台架试验也完成。M2-6的稳态台架试验已经开始。试验验证了TRRE的进气道、喷管和燃烧室设计和模式转换。试验数据表明，可在1平方米捕获面积下达到8吨推力，达到设计要求。应该注意的是，8吨推力看起来不多，但超燃冲压最大的挑战是降低阻力，其次才是提高推力，8吨不少了。2 m& o0 R' U0 V1 x2 k- L- W2 Y
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组合循环发动机不同于变循环发动机，前者是涡轮类喷气发动机、亚燃与超燃冲压发动机和火箭发动机的组合，后者为涡喷与涡扇之间的无缝切换。前者用于高超音速与空天飞行，后者用于常规的大气层内飞行，比如M2一级的超巡战斗机或者超音速客机。美国空军为第六代（在中国称为第五代）战斗机研发的AETD发动机就是变循环发动机。) ^, y* s! w# ?9 @+ y2 W

1 m  s$ Y( Z/ Z" t' d! \厦门会议还揭示了其他来自中国的大量重大成果，尤其是大量成果都有实物试验验证，这意味着技术水平接近或者已经达到实用程度，而不是纯理论或者纯数字仿真的空谈。比如说，国防科大已经成功测试了660毫米直径的连续旋转爆轰发动机，这是脉冲爆轰发动机的进一步发展，同样利用超燃时压力波“自我闭锁”的机理，使得燃烧的温度和压力极大升高，而且产生连续推力，可能突破涡喷、涡扇的速度和热效率局限，成为下一代喷气发动机的基本技术。北航展示了紧凑型高效换热器技术，可以将进气温度迅速降低，不仅提高进气密度和进气道效率，还对热端部件的起冷却作用，可用于减轻防热设计带来的重量，或者进一步提高热工参数，试验已经取得“令人满意”的成功。
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在材料方面，中国新研制的轻质热防护材料采用仿生的陶瓷表面结构，耐热能力提高近万倍。其他新型热防护技术包括泡沫碳、陶瓷覆层和夹层隔热、波纹夹层与隔热复合结构等。中国科研人员还研究出三维碳纤维编织技术，形成三维网格复材结构，避免了传统二维复材的界面分离问题。应该指出，这些技术在航空上也有巨大价值，三维编织碳纤维风扇叶片就是C919的LEAP发动机的关键技术之一。+ d8 r: y2 H- ]/ h7 G, [* C

3 f/ H3 a# R9 y7 _/ `* q在理论方面，中国在高超音速非稳态流动理论、复杂流动机制和数值仿真等方面取得突破，对物理耦合现象取得深入理解，发现了新的流动现象，建立了高升阻比高超音速飞行器的最优设计方法，建立了同时达到降低热通量和降低阻力的新方法。中国还摸清了碳氢燃料的熄火极限，这是使用碳氢燃料的超燃冲压工作范围的理论极限，对设计至关重要。中国在高超音速进气道设计中采用弯曲表面的压缩面。一般来说，人们对高超音速飞行中的空气热动力学的理解还很粗浅，所以已经飞行的高超音速飞行器大多是直线、平面结构，把复杂的三维问题简化成二维。弯曲表面的压缩面代表了更高层次的技术和自信。' X% ~0 g# h) H' L8 ~  C

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中国还大量兴建高超音速风洞，这是力学所的JF12风洞，现在世界最大，但马上要被航天院的FD21风洞超过了1 t' m5 b  F/ L4 P; T+ F' c
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中国还在大量兴建高超音速风洞。理论前沿只有得到实验验证，才能成为可靠的指导工具，对于已经突破传统理论应用范围的高超音速研究来说，更是如此。中国的高超音速风洞有科学院力学所的当前世界最大的JF12风洞、航空航天院即将完工但比JF12更大的FD21风洞、国防科大的M6低噪声风洞，当然少不了绵阳的可以模拟长达600毫秒的M4-7高超音速试验装置，JF12只能模拟100毫秒。这些风洞是蓬勃兴起的中国高超音速研究的底气。
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航天飞机发射时，轰轰烈烈，但有效载荷只有25吨
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但C-17可以在不动声色之中用1/50的推力就拔地而起，水平滑跑起飞与垂直发射的气动效率差别不言而喻& k. [1 z' n7 ^* b! z7 T9 N1 c6 q
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回到XS-1，其液氢液氧火箭是“阿波罗”计划的“土星V”就采用的技术，而没有采用更先进的超燃冲压或者任何形式的吸气发动机。XS-1依然采用低效的垂直发射，完全依靠蛮力把载荷托入空中。航天飞机轨道舱（包括载荷舱、驾驶舱和燃料、发动机）的重量为110吨，最大载荷25吨，但整个航天飞机的最大起飞重量竟达2000吨，其他的都是发射后就抛弃的助推器、外部燃料箱。两台助推火箭的推力各12500kN，加轨道舱三台主发动机共产生5525kN，起飞需要超过30000kN的推力！相比之下，飞机依靠机翼在滑跑中产生气动升力，可用低得多的能量升空。最大起飞重量为254吨的波音787-9只需要两台320kN级的涡扇发动机就可以起飞，这还是考虑到一台发动机在起飞中故障情况下的单发强行继续起飞所需的推力。波音787只有载客量数据，没有载重量数据，但最大起飞重量相似的C-17可载重78吨。垂直起飞的航天飞机与滑跑起飞的常规飞机的效率和经济性差别不言而喻。1 a& L, @6 o" W: _6 {
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在气动上，XS-1在尺寸上相当于公务飞机，在气动布局上与航天飞机很相似，但机翼具有大型翼梢小翼，作为替代垂尾，正常垂尾的位置要用于搭载载荷级。XS-1的气动控制能力估计也比航天飞机有所提高，改善了机动性，降低了对着陆场的跑道要求。但机翼升力可能不足以实现在滑跑中起飞，这使得XS-1的返回依然只能在指定着陆场进行，否则在偏远的备降场着陆的话，无法靠自身动力返回发射场，还是要劳驾NASA的专用波音747驼在背上，这就费事了。中国的采用TRRE的空天飞机将能从普通机场起飞和着陆，技术水平差距不可同日而语。
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在厦门会议上，中国方面一口气发表了所有347篇论文中的272篇。如果这只是主场现象的话，2016年在亚特兰大举行的第20届会议只有89篇论文。中国军工向来有很深的保密传统，官方对很多已经在光天化日之下的“天下保守得最差的秘密”还拒不承认，慢说深藏水下、不为人们所知的真正秘密了。考虑到高超音速的军用潜力，厦门会议上中国的大动作不同寻常。美国《航空周刊》称这是中国对整个西方的叫板（a shot fired across the bow of the West）。2 }' u$ F$ a1 W8 `
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厦门会议还完整透露了中国的高超音速研究计划。国家自然科学基金会出资1.5亿人民币，在2007-16年之间组织了9年研究计划，涵盖全国的科研院所和高校，涉及高超音速的所有主要方面。计划分三阶段，前四年打基础，中间两年择优深入，最后三年成果集成，尤其是要有实物。整个计划有三个目标：1、健全研究体系，完善设计方法；2、取得关键技术突破；3、打造人才队伍。在厦门，不仅国家队的绵阳的国家空气动力研究与发展中心、北京的科学院力学研究所积极很活跃，航天科工集团第三研究院、三十一研究所、中航工业沈阳飞机设计研究所、中航商飞、燃气涡轮研究院、运载火箭技术研究院、国防科大、西工大、南航、北航、厦大等都有积极参加。《航空周刊》称之为协调有效、举国发力的高超音速科研计划，不仅具有惊人的深度、广度，而且在相对较短的时间里就取得了多到令人晕眩的重大成就（a cohesive, nationwide hypersonic research and technology program that not only shows astonishing depth and breadth, but has also produced a bewildering number of major accomplishments in a relatively short period）。一板正经的权威专业杂志这样堆砌惊叹词是很少有的事情。
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中国在高超音速领域敲响了战鼓，但选的地方很小众、很专业，该听到的人想不听到都不行，不需要听到的人依然在懵懂之中。中国不想成为威胁，但老虎和眉善目的，可不能当病猫了。
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2 o! ^& {% j) I- a# j$ p, n美国有识之士在大声疾呼：中国和俄罗斯已经在高超音速方面超越美国，美国必须急起直追。这一次可不是老生常谈的中国威胁
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这些年来，中国在科学研究与工业技术各方面取得了巨大的成就，但中国依然是发展中国家。在众多传统领域，中国还有很多方面落后于世界先进水平，例子不胜枚举，毕竟发达国家的发达不是在睡懒觉中从天上掉下来的，别人也在努力，别人的起点还更高，中国只有静下心、扎实努力。但传统领域毕竟是传统领域，发展还在继续，速度总是在慢下来的，假以时日，不懈追赶的中国是可以追得上世界前沿的。从电冰箱、彩电还需要全国一盘棋攻关到歼-20、C919和天宫、神舟，中国就是这样一步一步过来的。但在颠覆性的新领域，大家的起点都是一样的，中国有信心、有能力，也正在发力，直冲世界前沿，高超音速正是这样一个领域。更快，更高，更远，我们的目标是星辰大海。中国加油！
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作者: testjhy    时间: 2017-5-29 13:32
哈哈，从观网看到，又赶快回爱网。果然，爱网更专业一点，另外，晨大估计又怕被爱网的人嘲笑，不敢嘲笑阿三了，观网又笑一把阿三，
作者: liuqing098    时间: 2017-5-29 13:32
晨大的解说就是要力量，关于星辰大海，还看晨大
作者: chenchanghai    时间: 2017-5-29 13:46
本帖最后由 chenchanghai 于 2017-5-29 13:47 编辑 : A' j! S7 j! _. z
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有钱真好8 _8 n, k- Z, c
这玩意能用在战斗机上吗？飞行员估计受不了。
作者: 燕庐敕    时间: 2017-5-29 14:40
testjhy 发表于 2017-5-29 13:32
& H$ Z6 G' S- y. n' j. S- Z  L哈哈，从观网看到，又赶快回爱网。果然，爱网更专业一点，另外，晨大估计又怕被爱网的人嘲笑，不敢嘲笑阿三 ...

( i: {, z" A* H, J) ]5 r/ ]8 g三哥黑转到外面去黑了。
作者: 燕庐敕    时间: 2017-5-29 14:41
chenchanghai 发表于 2017-5-29 13:461 \" x4 E8 {1 ]' v2 D0 M0 b! X0 i
有钱真好. c8 _" @- v/ v7 q
这玩意能用在战斗机上吗？飞行员估计受不了。

8 Q% U0 v, f6 L5 a都全面人工智能了，飞行员变成负载了。
作者: 麥小樹    时间: 2017-5-29 15:03
好帅气的火箭
作者: jeckforlete    时间: 2017-5-29 15:32
1.5亿能出这么多成果？老美连这点钱都投不出来？总是感觉too good to be true……
作者: 料理鼠王    时间: 2017-5-29 15:56
chenchanghai 发表于 2017-5-29 13:46
% Z: N! u5 u8 n& `有钱真好& x# i: {* g& y4 ^9 _
这玩意能用在战斗机上吗？飞行员估计受不了。
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一方面的导弹攻击，另一方面是防空。
& |3 @$ h$ j' [彻底解决实用性后，一般的国家就没有制空权了。
0 d3 a/ @4 e! `) V; r1 c" Q) a完全变成不对等的对抗。
8 V8 }6 h6 `4 I8 L7 H# e) ]# ]也就是说完全不是一个层次的对抗。只有挨刀的命。
作者: 五月    时间: 2017-5-29 16:31
本帖最后由 五月 于 2017-5-29 16:39 编辑 5 O+ l; {8 H( S5 [  y
这些年来，中国在科学研究与工业技术各方面取得了巨大的成就，但中国依然是发展中国家。在众多传统领域，中国还有很多方面落后于世界先进水平，例子不胜枚举，毕竟发达国家的发达不是在睡懒觉中从天上掉下来的，别人也在努力，别人的起点还更高，中国只有静下心、扎实努力。但传统领域毕竟是传统领域，发展还在继续，速度总是在慢下来的，假以时日，不懈追赶的中国是可以追得上世界前沿的。从电冰箱、彩电还需要全国一盘棋攻关到歼-20、C919和天宫、神舟，中国就是这样一步一步过来的。但在颠覆性的新领域，大家的起点都是一样的，中国有信心、有能力，也正在发力，直冲世界前沿，高超音速正是这样一个领域。更快，更高，更远，我们的目标是星辰大海。中国加油！

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将晨大的帖子存在硬盘上了，20后回来再看。( }: e; X, D7 P! B

5 ^0 Y! @0 ]# H9 c: `! G实在不可思议，不可思议，不可思议。
6 W! d' m+ j: b( \' V" C( A4 ~. i: y
全国一盘棋攻关彩电和冰箱之前（其实是攻关彩管和压缩机）之前，我们还全国一盘棋攻关过另一个咚咚：磁带收录机。为此成立了无锡华录。这个攻关项目贯穿了收录机行业从开始进入市场一直到收录机被光盘播放机淘汰的整个生命周期，一无所成，一地鸡毛。我以前有位同事是华录出来的，说起单位里面的狗皮倒灶的烂事，大家一起摇头叹气。那时候没有任何人认为在我们的有生之年天朝有任何机会在科技上领先。  I  m/ g5 E3 s$ b

8 @. S$ v( o+ B7 E, f2 k如今真的恍如隔世，恍如隔世。' a& H0 u/ J' A1 t+ g  D+ o

! [5 W/ u# ?8 c3 Z& f9 A% V
作者: njyd    时间: 2017-5-29 18:32
耐热能力提高近万倍？原文如此？
作者: 晨枫    时间: 2017-5-29 21:19
testjhy 发表于 2017-5-28 23:325 H9 h$ I( p9 g) k. M3 |
哈哈，从观网看到，又赶快回爱网。果然，爱网更专业一点，另外，晨大估计又怕被爱网的人嘲笑，不敢嘲笑阿三 ...
6 D; j; V! P% }/ E# W7 f& w
哈哈，那是小编的自由发挥，本来就没提印度什么事。在高超音速上，还真是G2，就没有别人什么事。
作者: 晨枫    时间: 2017-5-29 21:20
chenchanghai 发表于 2017-5-28 23:46
8 q- j9 U' h: \2 U有钱真好$ d* i; Z; Q  U& y, Y- v
这玩意能用在战斗机上吗？飞行员估计受不了。
& S4 J* q8 ]( ]
高超音速战斗机估计还是很遥远的事，但爆轰发动机可能没有那么遥远，这东西可以从静止到M4没有效率损失，巨牛，但在文章里没来得及写，否则扯太远了。
作者: 晨枫    时间: 2017-5-29 21:21
jeckforlete 发表于 2017-5-29 01:32
% r: v) E2 u  s$ D5 u! g8 h1 m1.5亿能出这么多成果？老美连这点钱都投不出来？总是感觉too good to be true…… ...

: o6 H: c, E( s0 V4 `这也是国家有钱了，1.5亿砸到基础科研里，都觉得物超所值了。但这就是大趋势，国家砸出甜头了，这样的1.5亿就会是常态了。
作者: 晨枫    时间: 2017-5-29 21:22
料理鼠王 发表于 2017-5-29 01:561 q9 U4 o8 j2 ~/ t: t4 @
一方面的导弹攻击，另一方面是防空。: }, [* D% d: M+ l3 n" Q
彻底解决实用性后，一般的国家就没有制空权了。
2 E) V( c. G) G4 p3 a: b  U完全变成不对等的对 ...

8 Y# J- N& [# ~+ N高超音速太快，M5的话一分钟就是100公里，小一点的国家导弹一发射就出境了。
作者: 晨枫    时间: 2017-5-29 21:24
五月 发表于 2017-5-29 02:316 @$ k, o  m8 P; |
将晨大的帖子存在硬盘上了，20后回来再看。) a# i2 }& y! M# O

: }$ ], Y9 ?) l0 `9 m( U实在不可思议，不可思议，不可思议。

7 Q! h/ d" O7 {: K2 `' E是的，磁带、彩电、冰箱这些在今天不值一提的东西，在我们年轻的时候都是全国攻关的项目，真是恍若隔世。
作者: 晨枫    时间: 2017-5-29 21:25
njyd 发表于 2017-5-29 04:32
0 l* \3 H* l) U. q/ [2 {耐热能力提高近万倍？原文如此？

' X* w# j: S# t- p原文如此。而且原文来自科学院力学所陈立红研究员。
作者: 江城如画里    时间: 2017-5-29 21:57
这么说吧，我感觉这1.5亿可能成为人类历史上花费的最值得的1.5亿……
作者: 晨枫    时间: 2017-5-29 22:02
江城如画里 发表于 2017-5-29 07:57  I1 h: c2 b7 F' G- C8 A. _) b6 `
这么说吧，我感觉这1.5亿可能成为人类历史上花费的最值得的1.5亿……
9 b# E+ e5 A6 H; T; g3 ^2 t
至少是中国现代史上，哈哈
作者: 库布其    时间: 2017-5-30 03:51
居然不提漂了一年刚刚落地的X37B。。期待能解读一下这个在轨一年的东西在干嘛。
作者: 晨枫    时间: 2017-5-30 04:13
库布其 发表于 2017-5-29 13:51% _, p1 v: q- z, c
居然不提漂了一年刚刚落地的X37B。。期待能解读一下这个在轨一年的东西在干嘛。 ...
! P) D; n7 Z) U
X37的任务和性能是保密的，外界谁也不知道。
作者: youyouyuyu    时间: 2017-5-30 04:22
五月 发表于 2017-5-29 16:31
/ j) L) z: j# q5 ^- L将晨大的帖子存在硬盘上了，20后回来再看。
* P) U; B! Z5 b. Z! x/ d, ^# x* y
8 j; v( c" e' L7 [. m" S9 D实在不可思议，不可思议，不可思议。

1 G7 u( ?) @' ]科技的发展也存在着相互制衡，并不意味着要全面领先。主客观都有原因。! |: M7 @- g* A: ^# ]8 ?
只要你有几项在关键领域领先的东西别人就会洗耳恭听的跟你谈。就跟高考那几门功课一样，你得有一两门拉分的功课，其他也不太差，照样有机会秒学霸，综合评分谁高还不一定能。根据自身特点本钱提高强项创造强项。" ^, G  O9 H+ i% B
; Q6 c9 n- b" z6 ^- [; w7 z
作者: youyouyuyu    时间: 2017-5-30 04:26
晨枫 发表于 2017-5-29 21:20/ I% u9 x' c, e$ ]5 L
高超音速战斗机估计还是很遥远的事，但爆轰发动机可能没有那么遥远，这东西可以从静止到M4没有效率损失， ...
) o1 X7 b# S1 }2 G+ B" E( b( r! f
感觉这东西要是成熟了，跟美国连海战都打不起来了，因为根本没法防。原来的什么舰什么船都不好使了，
% M; _. D4 o8 |$ X" v( f. h6 T$ P: R+ Y& a+ r* r  s8 m) g) e' }) t

1 S* W, z- D" P0 A7 _0 y2 g, Q# n不好使也就收起来吧。好比海战中的核武器，彼此亮出这家伙，基本谁都明白，还是以和为贵吧，回头见到怂人再压不住火去。! a/ a( K! T2 Y& |  `  n: v+ M

" J" M* O6 E5 o我说的对吗？+ \) U( j9 \! ?+ ^: v& `; l2 U
作者: 晨枫    时间: 2017-5-30 06:03
youyouyuyu 发表于 2017-5-29 14:26
- t3 o; Q7 k. C% A' P( o2 U) a感觉这东西要是成熟了，跟美国连海战都打不起来了，因为根本没法防。原来的什么舰什么船都不好使了，1 g/ h) [+ E0 J
{:1 ...

  r1 J, O9 o# \1 e( E/ A那也不至于。导弹刚出现的时候，也有人这么说，现在海战不照样打得起来吗？
作者: 小书童    时间: 2017-5-30 10:24
本帖最后由 小书童 于 2017-5-30 10:27 编辑
( M6 K* P5 u+ q) W2 R: |5 y8 n& `9 r  P, o3 U; |. t! R; `! c
多谢晨大的搬运，这么看好像图多一些哦：）) x$ N2 }7 I' I% X
很多地方看起来更清楚明白一些：）# b0 C+ P* o2 h8 y" S0 n8 o
“中国的TRRE采用上下并列的基本布置，共用可调进气口，然后进气道分叉，上半通向涡轮发动机，下半通向火箭-冲压发动机，两者的喷口在扩散段再度汇合。这种上下并排的布置巧妙地利用了涡轮发动机需要弯曲、扩张的进气道和超燃冲压需要短直进气道的问题，尾后合并的喷口也巧妙地利用了涡轮发动机需要收敛-扩张喷口和超燃冲压只需要扩张喷口的特点。可调的进气口控制激波系的形状和位置，确保进气道工作条件与发动机工作模式最优匹配。”* C- W! H: E% ]* t! ^1 T

- o) u  l0 c+ z
作者: 晨枫    时间: 2017-5-30 10:35
小书童 发表于 2017-5-29 20:24
- [$ ~4 X; m6 `多谢晨大的搬运，这么看好像图多一些哦：）; B5 w0 Z+ P6 s* c- z7 X6 q. N6 i
很多地方看起来更清楚明白一些：）
( G0 c( W" j. K( @* J7 Q) D“中国的TRRE采用上下并列的 ...
9 J  ]$ j, c. i/ ]" |
嘿嘿，和这个还是很不一样滴
作者: 猫元帅    时间: 2017-5-30 11:22
晨枫 发表于 2017-5-30 06:032 Q3 U6 A. v$ o; `2 E: b
那也不至于。导弹刚出现的时候，也有人这么说，现在海战不照样打得起来吗？ ...
/ E( H/ c7 i# m& N3 S
没有吧。上一次舰对舰海战是什么时候了？不会是西沙海战了吧。
作者: njyd    时间: 2017-5-30 12:35
晨枫 发表于 2017-5-29 21:25
5 Q; {' D# x) q; F原文如此。而且原文来自科学院力学所陈立红研究员。

  }$ w  [9 ?' n; {! [) |4 r$ N% j这句肯定有问题。
作者: 晨枫    时间: 2017-5-30 12:52
njyd 发表于 2017-5-29 22:351 F6 \3 _' X) ^( |7 @3 y
这句肯定有问题。
Chen says accomplishments in lightweight and heat-resistant materials, including structural TPS, include the development of materials in which resistance to thermal shock was enhanced by ‘“bionic” (biologically inspired) design of a ceramic surface structure. The result “increased thermal resistance by nearly 10,000 times,” she adds.

- O4 F1 y0 O6 Y' h: ~1 N5 i, i- TChen就是力学所研究员陈立红，在大会上做key note讲话。
作者: 燕庐敕    时间: 2017-5-30 13:20
猫元帅 发表于 2017-5-30 11:22( j  x& \0 o" g- B* D! g
没有吧。上一次舰对舰海战是什么时候了？不会是西沙海战了吧。
- b  f' ~& w0 j  O
是88年南沙吧。
作者: xlan1976    时间: 2017-5-30 15:10
小书童 发表于 2017-5-30 10:24
: w. A* I- v; P4 }多谢晨大的搬运，这么看好像图多一些哦：）
+ `) c% O/ N7 I" Y+ U3 |很多地方看起来更清楚明白一些：）; ]7 s: @* K+ q4 m& T( I
“中国的TRRE采用上下并列的 ...

' k4 B) n9 n; D. k这个是双发战斗机，只是把一般水平布置的两台发动机变成上下布置，跟TRRE那个不是一回事
作者: 常挨揍    时间: 2017-5-30 17:38
燕庐敕 发表于 2017-5-30 13:20
# W- a1 U8 ~' b( {- P' \( D是88年南沙吧。

$ d9 _% M8 A" L: m* T4 C2 e; I打的运输舰不能算
作者: njyd    时间: 2017-5-30 23:21
晨枫 发表于 2017-5-30 12:52
8 q" Z& ?: p' NChen就是力学所研究员陈立红，在大会上做key note讲话。
$ k4 O, X/ [# J- m0 O
给我原文我也看不懂，不过根据百度翻译：“结果“增加了近10000倍的热阻，””，似乎不是温度。
; e/ P: g/ K, U" |
作者: 晨枫    时间: 2017-5-30 23:28
njyd 发表于 2017-5-30 09:21
$ _2 _3 u5 X6 o0 @* q- G给我原文我也看不懂，不过根据百度翻译：“结果“增加了近10000倍的热阻，””，似乎不是温度。
  N) o" [) `0 @" @. ^5 l ...

! K8 \' x5 Z1 v# S. o7 @- r- E( ?我说的也是“耐热能力提高近万倍”，没有说温度啊。
作者: 江城如画里    时间: 2017-5-31 17:29
目前空天项目，靠谱的应该就是英美中三国的三个项目了。
# P. {- ^' ^, L, _$ t; [; D. E( a# V1 p+ S英国的项目是云霄塔Skylon：8 w: I" N& R0 |( D  o& o
这个发动机是SABRE，前几年曾被称为是发动机界的创新引领者。
1 a3 o, t% b- n& |1 ^大气层速度5马赫左右，普通机场起飞，普通机场降落# w% P* P: Z/ P* c. R
时间进度说是2019年首飞。9 h0 \$ r5 P' r$ e4 ^

+ s  Z9 s' L  A2 ^) k$ g- ]: f) t美国的XS-1:  m0 g* e; d. J5 s& i
就是晨大介绍的这个。同样大气层速度5马赫起，垂直起飞，滑翔降落。2019年发动机地面测试，2020年飞行实验。6 C' f+ Q: g/ D% D
: P# p' H  n6 G2 G8 o
中国的TRRE：% ~; {0 G' \4 y2 A; ?6 N3 c
注意中国项目只是发动机，上面两个项目都指的是飞机。3 F/ N$ O1 C: b/ V2 J  c# M
年底地面验证6马赫+，2025年自主起飞降落。/ m' b- d1 P7 @: l6 }1 l
+ ~/ A6 l6 d% |" T
客观说，三家各有所长。# d9 o1 |: y3 B: C
Skylon从进展看似乎是最快的，2019年就可以首飞了。而且SABRE看起来解决方案最有革命性，显得更优雅，然而缺点是看起来技术难度最高。我个人觉得能否按计划2019年首飞不好说。! B7 h, N* m2 j3 Y+ n5 V" o
美国这个，是三个方案里技术难度最低的。我觉得真的按时实现了，也对中国和英国没啥威胁，为啥呢。这根本不是一代技术好不好。% }# h5 ?/ j+ U% j
中国这个是最让人惊喜的，TRRE的方案最容易让人理解，我为啥看完就比较相信时间表是可信的，这个方案明显比SABRE的坑要少一些。而且我相信这个方案比SABRE的可靠性也高一些。中国这个整体方案，我觉得最重要是理论上的突破，这些并没有在明面上说出来。7 D! `) U  k* m  D( B/ H- s
现在中国需要抓紧的是飞机的设计，我尤其期待民用版的设计，要求不高，6马赫版本就行了，想想中美间2小时以内通达，这太激动人心了。
9 g4 j3 c8 W" T: N
! M. A, O' ?, l9 \7 F7 x0 Q
. |, ~7 |- x& Y6 G' k
+ b& J6 C" k0 Z  q- j, @
作者: njyd    时间: 2017-5-31 20:16
晨枫 发表于 2017-5-30 23:28
( y; q8 P& ~1 q我说的也是“耐热能力提高近万倍”，没有说温度啊。
' s! @1 U6 A6 n( |- {
热阻和耐热能力不能完全划等号吧？
+ A8 `# p1 O( B; u, g; N比如说聚氨脂泡沫塑料热阻很高，但它的耐热能力呢？/ o6 o/ X1 m0 w2 m3 P$ j6 j' J3 X
而且耐热能力的提高只能说提高多少度，说多少倍，按什么算？摄氏度？华氏度还是绝对温度？
作者: 晨枫    时间: 2017-5-31 21:29
本帖最后由 晨枫 于 2017-5-31 07:32 编辑
7 |7 U9 X6 r; B, A8 L
njyd 发表于 2017-5-31 06:16' J, _4 M/ p3 C4 B/ l
热阻和耐热能力不能完全划等号吧？' j" z- S: `4 F4 R- E7 Q
比如说聚氨脂泡沫塑料热阻很高，但它的耐热能力呢？) G% v( e$ I7 a  V6 B5 `2 ^6 X; w4 S
而且耐热能力的提 ...

2 p1 \7 _( k0 T
, G5 T" K) w1 h9 |/ v: }/ |" P( Mthermal resistance不是你所说的对应于电阻的热阻，就是耐热能力，好比手表上的water resistance。你说的是导热能力，thermal conductivity。
作者: 上善若水    时间: 2017-6-1 10:30
作者: njyd    时间: 2017-6-1 21:21
晨枫 发表于 2017-5-31 21:29
# y: D+ P, Q: Y0 Dthermal resistance不是你所说的对应于电阻的热阻，就是耐热能力，好比手表上的water resistance。你说的 ...

( s. _3 ^' z2 F( k+ M: t) B, }6 t5 B那你说说这耐热能力倍数按什么算吧？比如说铝的耐热能力是200摄氏度（具体数字瞎说的），提高一万倍是多少？或者小一点，比它耐热能力高一千倍的是多少？# F! J9 H: q+ u0 w1 |5 X7 U! s
英文我不懂，我是从常识和逻辑上判断“耐热能力提高一万倍”从物理上不可能，数值上也无法准确表示。
作者: 晨枫    时间: 2017-6-1 21:26
njyd 发表于 2017-6-1 07:21
6 S$ Q6 T- g$ |) g+ k* `* W: u那你说说这耐热能力倍数按什么算吧？比如说铝的耐热能力是200摄氏度（具体数字瞎说的），提高一万倍是多 ...
& u4 z( Z* {7 S! h) M
我不是热防护专家，陈立红也没有说清楚她的确切定义，这是英文维基，有比较详细的解释，有多种定义和度量，抱歉，我只找到这个
! I, _: N3 m+ ^/ Nhttps://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_resistance
作者: njyd    时间: 2017-6-1 21:43
晨枫 发表于 2017-6-1 21:26
7 P2 q) c9 D' i5 _, i2 C/ y  w5 y8 n我不是热防护专家，陈立红也没有说清楚她的确切定义，这是英文维基，有比较详细的解释，有多种定义和度量 ...

7 Y9 _; E/ H% p英文的我就不看了，用百度翻译也只能翻个大概。
作者: lazyMAN    时间: 2017-6-2 11:34
晨枫 发表于 2017-6-1 21:26
( g# P- K. t; k; @我不是热防护专家，陈立红也没有说清楚她的确切定义，这是英文维基，有比较详细的解释，有多种定义和度量 ...
' }$ l; h- L2 ^( J# T+ f
英文维基给出的解释是热阻，也就是导热系数的倒数。 但是从原文的上下文来理解，似乎讲的是耐热能力。 但是无论是哪一个定义，提高10000倍也太夸张了。有亩产10000斤的味道。
作者: 大时代的看客    时间: 2017-6-8 13:48
美帝急了，“美媒：洛马公司将尽快试飞高超声速验证机 对手进步很快”
, \2 l$ ^! ?) Z1 Thttp://www.guancha.cn/military-affairs/2017_06_08_412275.shtml
作者: 江城如画里    时间: 2017-6-8 14:32
大时代的看客 发表于 2017-6-8 13:485 {$ F7 w  `/ U9 t- d% @
美帝急了，“美媒：洛马公司将尽快试飞高超声速验证机 对手进步很快”
2 A1 ]8 S$ l: B, Zhttp://www.guancha.cn/milit ...
9 Z# A5 ]9 y  _* |# E' t
发动机结构居然很像……
作者: 晨枫    时间: 2017-6-8 21:28
大时代的看客 发表于 2017-6-7 23:485 z" e5 g( Y2 ^0 K2 b& M
美帝急了，“美媒：洛马公司将尽快试飞高超声速验证机 对手进步很快”2 W0 \& y' F/ M2 \  n# M7 A
http://www.guancha.cn/milit ...

/ M! f/ o; C$ c2 R1 ?) D' k是啊。美帝有点急了。看谁的空天飞机先上天了。
作者: 晨枫    时间: 2017-6-8 21:29
江城如画里 发表于 2017-6-8 00:327 I- w' M4 V9 [$ T1 H, l& @/ [& Z
发动机结构居然很像……
1 ?6 ]+ M& C4 ?% m% V8 ?
这个基本结构是公开的秘密，大家都是一样的，不是中国人发明的。
作者: 黑洞的颜色    时间: 2017-6-9 00:28
本帖最后由 黑洞的颜色 于 2017-6-9 00:31 编辑
. P+ ]/ J) b, F. k. \! M# F& G; T
njyd 发表于 2017-6-1 21:21& D- B  w  M9 O/ @( C
那你说说这耐热能力倍数按什么算吧？比如说铝的耐热能力是200摄氏度（具体数字瞎说的），提高一万倍是多 ...

* l" \. K8 s9 q8 U* M" y% Q0 O0 m& |4 [' y% {+ s  r, X
完全外行，一点瞎猜的可能性:
. L& P4 d/ l( b
! z, n4 G6 ?3 U- e% ^4 D3 ?如果定义耐热能力为在预计工作温度下的预期可靠工作时间，则提高１万倍是完全可能的。: s7 e8 s6 `1 L2 y

  x& U& s! H9 ^比如前几天有人提到一个进口的阀门只能工作几个小时，还很贵。国内一下子提高到数年（具体细节记不清了）。
0 _9 k- w- Y% ]" |* ?; a2 U4 u9 r! v: a( R: g: Z+ C
航天飞机的耐热瓦也坚持不了多久，利用烧蚀来提高工作时间（？）。如果能够找到新材料不需要烧蚀，那么提高一万倍是可能的。



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