错失高超音速发动机 NASA没放在眼里 陆造出原型
中方东风-17高超音速飞弹的资料照。(中国军网)
超过20年前,美国航太总署(NASA)科学家大胆设计了高超音速发动机,后来中方研究团队根据它的设计,打造并测试了原型。
据《南华早报》(South China Morning Post)9日报导,1990 年代末时,在NASA高超音速计划担任总工程师的唐明翰(Ming Han Tang,音译)提出两阶段飞行器(Two Stage Vehicle ,TSV)X-飞机计划,而它与大多数机腹装有发动机的高超音速飞机不同,是由两侧的发动机所驱动。
在较低速时,这些发动机能发挥一般涡轮喷气发动机的功能,当转换为高速模式时,飞行速度至少可达5马赫。不过,2000年代初,美国政府音技术困难和费用,终结了验证他设计的波音X-47C计划。随着唐明翰的蓝图2011年解密,南京航空航太大学能源与动力学院教授谭慧俊与团队打造了两侧有进气道的发动机原型。
谭慧俊利用能在数秒内从4马赫加速到8马赫的风洞,测试了这发动机原型。而他们发现,就如同唐明翰所预测的,这发动机能在最具挑战的飞行状况下启动。
长久以来,美国政府忽视了唐明翰的设计。然而,谭慧俊和同僚在《推进技术》期刊上发表的论文中说,由于了解它的运作机制,可为高超音速飞机和发动机研制提供重要指引,因此在中国,相关设计日益受到关注。
唐明翰生在重庆,父亲是国民党将领,国共战争结束时,他和家人先后迁往台湾和巴西,最后在1950年代定居美国。1960年代时,他在加州NASA德莱顿飞行研究中心(Dryden Flight Research Centre)担任航太工程师,后来任职洛克希德马丁(Lockheed Martin),负责开发如U-2和SR-71「黑鸟」(Blackbird)高速侦察机等最高机密计划。
从1980年代末起,唐明翰负责NASA的高超音速飞行研究计划,同时监督该机构和美国空军的合作。不过,由于美国对华裔科学家的不信任达新高,他在1999年离开NASA。
同一年,美国洛萨拉摩斯国家实验所(Los Alamos National Laboratory)非线性研究中心副主任,也是全球顶尖流体力学专家陈十一也去职,最后返回中国,并协助建立了先进高超音速研究实验室。
据中方部分太空科学家说,华裔研究人员在美国遭排挤,刚好和2000年代中国高超音速武器计划起步出现巧合。唐明翰离开NASA后担任顾问,2018年在美国维吉尼亚州威廉斯堡(Williamsburg)辞世,享寿79。
然而,据谭慧俊和他的团队说,唐明翰的设计并不完美,电脑模拟和实验结果显示,强大的乱流可能出现在进器道的某些角落,影响飞行稳定性。此外,他们指出,飞机能以多陡峭的角度爬升,而不影响发动机运作,也有一定的限制。尽管双发动机有某些优势,但地面实验显示,还有许多挑战性问题必须解决。