震撼：中國真空能發動機領先美軍50年 ！？

發表於 11 小時前    來源   CHN強國論壇

       高歌現任北京航空航天大學能源動力學院動力工程及工程熱物理學科一級責任教授，航空發動機氣動熱力國防重點實驗室副主任，長期從事動力工程、工程熱物理及流體力學領域的教學與科研工作，並在基礎科研和多學科的應用技術領域取得了一系列國際領先水平的創新性科研成果。

　　他在1984年發明的"沙丘駐渦火焰穩定器"，獲國家發明一等獎，錢學森同志稱之為"一項長中國人志氣的重要發明"。該成果廣泛應用於我國多種軍用航空發動機中，取得了數以億元計的經濟效益，至今仍保有先進水平。本刊記者於今年10月採訪了高歌教授，了解到了他近期從事的一些前沿科研工作的最新進展，尤其是他對龍捲風的研究及其工程應用價值，讓人耳目一新。



                                                                       北京航空航天大學教授、博導高歌

　　高歌教授在採訪中提到，傳統的航空發動機技術雖然還在不停地改進提高之中，但受到原理和材料工藝上的限制，已經逐漸逼近了性能發展的極限。目前雖然湧現出一些新型航空發動機技術，但仍然沒有走出依靠壓力膨脹過程來實現熱功轉換的思路。

　　他強調，人們應該另闢蹊徑，尋找其他可用的工作原理。為此，他研究了自然界龍捲風的形成與強化機制，發明了一項稱為"餘熱增推"的技術，直接利用龍捲旋渦實現熱功轉換並提取能量，用以提高航空發動機的推力和工作效率，這是具有獨創性的重大科研成果，是人們未曾涉足過的一片新天地。

　　傳統航空發動機技術需要新的突破

　　高歌首先提到，航空發動機經歷了兩個大的歷史階段，第一階段就是在1950年以前，主要是活塞發動機的使用。第二階段在二次世界大戰以後，渦輪發動機迅猛發展，一直佔據著霸主地位，它有很多的變種，如渦扇發動機、渦槳發動機、渦軸發動機等，但其核心技術都是壓氣機－渦輪組合，即燃氣輪機。

　　很早就有人提出，渦輪發動機過了巔峰期以後有沒有後續機種。為什麼會提出這個問題呢？因為人類所發明的熱機到目前為止，絕大多數都是依靠壓力膨脹過程來實現熱功轉換的，活塞發動機、渦輪發動機都是如此。而要提高渦輪發動機的性能主要有兩條途徑，一個是提高壓比，另一個是提高渦輪前溫度，這是它的工作原理決定的。

　　但提高壓比、提高渦輪前溫度是有一定限制的，設想壓比達到40左右，壓氣機的轉速會很大；同時壓比提高，葉片的強度也成問題。所以無論從壓比還是從溫度來說，渦輪發動機基本上快要接近其性能極限了。

　　當然，所有發動機在其發展的歷程中，性能都有從低到高的發展過程。但如果原理上不出現重大變化的話，就不會有本質的改變。如渦輪發動機壓氣機本身的效率，四十年前是81%～82%，而今天，最好的壓氣機的效率是86%～87%。可以看出，大約每十年只提高1%多一點。人們不得不考慮未來航空發動機的出路問題。

       高歌現任北京航空航天大學能源動力學院動力工程及工程熱物理學科一級責任教授，航空發動機氣動熱力國防重點實驗室副主任，長期從事動力工程、工程熱物理及流體力學領域的教學與科研工作，並在基礎科研和多學科的應用技術領域取得了一系列國際領先水平的創新性科研成果。

　　他在1984年發明的"沙丘駐渦火焰穩定器"，獲國家發明一等獎，錢學森同志稱之為"一項長中國人志氣的重要發明"。該成果廣泛應用於我國多種軍用航空發動機中，取得了數以億元計的經濟效益，至今仍保有先進水平。本刊記者於今年10月採訪了高歌教授，了解到了他近期從事的一些前沿科研工作的最新進展，尤其是他對龍捲風的研究及其工程應用價值，讓人耳目一新。

　　高歌教授在採訪中提到，傳統的航空發動機技術雖然還在不停地改進提高之中，但受到原理和材料工藝上的限制，已經逐漸逼近了性能發展的極限。目前雖然湧現出一些新型航空發動機技術，但仍然沒有走出依靠壓力膨脹過程來實現熱功轉換的思路。

　　他強調，人們應該另闢蹊徑，尋找其他可用的工作原理。為此，他研究了自然界龍捲風的形成與強化機制，發明了一項稱為"餘熱增推"的技術，直接利用龍捲旋渦實現熱功轉換並提取能量，用以提高航空發動機的推力和工作效率，這是具有獨創性的重大科研成果，是人們未曾涉足過的一片新天地。

　

所謂50年，也就提出了一個新概念。理論上是否行的通還是個未知數。