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中国科学院工程热物理研究所徐建中院士团队近期取得了重大技术突破,成功研制出一种名

中国科学院工程热物理研究所徐建中院士团队近期取得了重大技术突破,成功研制出一种名为“对转冲压引擎”的新型吸气式发动机。该原型机经过三十多年的持续研究,目前已完成实验验证,标志着中国在高超音速推进领域迈出了关键一步。 航空发动机领域长期存在技术壁垒。高超音速飞行需要发动机从静止状态一直工作到极高速度。传统方案是低速用涡轮发动机,高速切换到冲压发动机。这种组合方式带来额外重量,不工作的那部分就成了累赘,业内叫“死重”。切换的时候还容易出现模态转换难题,控制上比较复杂,推力可能中断。 徐建中院士团队从上世纪九十年代后期开始探索新原理。他们决定用单一装置覆盖全速域,在发动机内部设置两组反向旋转的压气机叶片。低速阶段,两组叶片高速对转,主动压缩空气,帮助点火和加速。速度升高后,迎面气流压力增大,旋转部件转为辅助,利用激波完成压缩,整个过程实现无缝过渡,没有传统模式的转换步骤。 团队开发了低熵增激波增压对转冲压压气机,取消了高低压转子之间的导叶。两级叶片的增压能力相当于传统四到六级,结构因此更紧凑,重量和尺寸都减小了。这项设计把涡轮和冲压的功能融合在一起,避免了死重问题,也解决了模态转换的麻烦。 三十多年里,团队在工程热物理研究所持续推进这项工作。2000年前后,他们在实验室布局了对转冲压压气机方向。地面测试中,原型机达到100%设计转速,推力表现符合预期,核心原理得到验证。测试数据表明,发动机能从0加速到6马赫以上,实现全速域覆盖。 这项突破的实际意义在于结构简化。传统组合方案需要两套系统,占用空间大,油耗也高。新设计让飞行器重量减轻,载荷能力提升,机动性和可靠性更好。原型机完成实验室验证后,标志着高超音速推进技术有了新选项,为飞机和导弹提供一体化动力方案。 徐建中团队的做法是基于自己建立的理论体系。熵产极小化激波增压理论让压缩过程更高效,气流损失降低。整个研制过程体现出从理论到工程的转化,团队掌握了对转涡轮、对转压气机等核心部件技术,完成了地面台架试验。