西安聚能超導(dǎo)磁體科技有限公司_西安聚能超導(dǎo)磁體科技有限公司李超

圖注西安聚能超導(dǎo)磁體科技有限公司：“超級(jí)星”高超聲速公務(wù)型客機(jī)

　　還記得當(dāng)年以能超聲速巡航而聞名于世的一代名機(jī)——英法聯(lián)合研制的“協(xié)和”超聲速客機(jī)嗎？它將戰(zhàn)斗機(jī)率先應(yīng)用的超聲速技術(shù)應(yīng)用于客機(jī)平臺(tái)，率先實(shí)現(xiàn)西安聚能超導(dǎo)磁體科技有限公司了超聲速洲際旅行。而在作戰(zhàn)飛機(jī)平臺(tái)從超聲速向高超聲速跨越的時(shí)候，有人又將目光瞄向西安聚能超導(dǎo)磁體科技有限公司了“高超聲速客機(jī)概念”，打算打造一款混合動(dòng)力的新概念高超聲速客機(jī)，它叫“超級(jí)星”西安聚能超導(dǎo)磁體科技有限公司！

　　從“超聲速星”到“超級(jí)星”

　　其實(shí)研制高超聲速客機(jī)的想法很早就有了，2011年，英國創(chuàng)新航空企業(yè)HyperMach公司就在當(dāng)年的巴黎航展上首次公布了速度馬赫數(shù)3.6、可載20人、以全新油電混合動(dòng)力技術(shù)為標(biāo)志的 “超聲速星”超聲速公務(wù)機(jī)概念方案及研制計(jì)劃，目標(biāo)為2021年實(shí)現(xiàn)飛機(jī)首飛。此后的五年時(shí)間內(nèi)，方案一改再改，相關(guān)指標(biāo)也隨之一再提高。到了2017年，HyperMach公司的最新方案已經(jīng)將速度指標(biāo)提升到了馬赫數(shù)5，正式跨入了高超聲速領(lǐng)域。新方案重新命名為“超級(jí)星”。

　　總體方案：跟“協(xié)和”有點(diǎn)像

　　“超級(jí)星”飛機(jī)全長約260英尺（約80米），可載36人，航程7000海里（約12800千米）西安聚能超導(dǎo)磁體科技有限公司；全機(jī)呈細(xì)長型總體布局，采用大后掠角雙三角翼機(jī)翼和后掠鴨翼的氣動(dòng)布局，兩臺(tái)巨大的發(fā)動(dòng)機(jī)位于后機(jī)身背部兩片V型垂尾中間位置，垂尾同時(shí)起到了屏蔽發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的功能。

　　從公布的設(shè)計(jì)概念圖來看，“超級(jí)星”與當(dāng)年的“協(xié)和”超聲速客機(jī)有幾分相像，同樣是采用三角翼、同樣采用尖銳的機(jī)頭，這是因?yàn)檫@些設(shè)計(jì)都有利于降低高速飛行中的空氣阻力。但“超級(jí)星”遠(yuǎn)距耦合鴨式布局的總體思路，其實(shí)比“超級(jí)星”減阻效果更好，適合更高速飛行。

圖注：“超級(jí)星”采用遠(yuǎn)距耦合鴨式布局

　　技術(shù)創(chuàng)新亮點(diǎn)：混合動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)

　　在軍用高超聲速飛機(jī)的動(dòng)力裝置領(lǐng)域，目前比較成熟的主流方案是沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)、預(yù)冷渦輪技術(shù)、乘波體氣動(dòng)布局等，但“超級(jí)星”卻“不走尋常路”，提出了一個(gè)非常新的技術(shù)方案——油電混合動(dòng)力技術(shù)。

　　這一名為H-Magjet5500-X的新型發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種采用超導(dǎo)發(fā)電機(jī)／電動(dòng)機(jī)和航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)原理的全新油電混合推進(jìn)系統(tǒng)，它的基本工作原理是：渦輪燃燒室產(chǎn)生的高溫燃?xì)馔ㄟ^葉片驅(qū)動(dòng)超導(dǎo)體葉盤旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)環(huán)形超導(dǎo)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，電力通過中心管路傳輸用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)壓氣機(jī)和對(duì)轉(zhuǎn)風(fēng)扇。由于渦輪產(chǎn)生的熱能在通過動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能后，經(jīng)過“超導(dǎo)”技術(shù)功率提取，因此功率損耗低于常規(guī)的“電力飛機(jī)”概念。這款發(fā)動(dòng)機(jī)可產(chǎn)生76000磅（約34.5噸）推力和65兆瓦的電功率。其中，實(shí)際維持飛行只需要50～55兆瓦電功率，還有7～10兆瓦剩余用于其它機(jī)載系統(tǒng)，如驅(qū)動(dòng)等離子發(fā)生裝備來減小機(jī)身阻力和聲爆強(qiáng)度。發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用生物燃料，也可以使用JP-7等常規(guī)軍用航空燃油。

圖注：新概念混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)部分

　　等離子體主動(dòng)流動(dòng)控制技術(shù)

　　這是“超級(jí)星”的第二大技術(shù)創(chuàng)新。飛機(jī)機(jī)鼻前方和機(jī)尾后方均安裝有尺寸較大的細(xì)長尖錐型裝置，該裝置可電動(dòng)控制伸縮，主要用于來管理高馬赫數(shù)飛行時(shí)產(chǎn)生的激波形狀和位置，可以有效稀釋和削弱激波壓力、改變激波結(jié)構(gòu)，從而獲得更好的氣動(dòng)效率；同時(shí)該裝置可利用機(jī)載大功率電源來加熱和電離來流空氣，產(chǎn)生等離子體，通過等離子體加熱來改變局部流場和當(dāng)?shù)伛R赫數(shù)，進(jìn)一步降低激波強(qiáng)度，從而達(dá)到氣動(dòng)減阻和降低聲爆的目的。目前等離子體主動(dòng)控制技術(shù)，即便在軍用飛機(jī)上也還從未有機(jī)型試驗(yàn)和采用過。

　　未來展望：可能“參軍”

　　目前，HyperMach公司目前已經(jīng)開始制造渦輪核心機(jī)的首個(gè)葉片級(jí)試驗(yàn)件，預(yù)計(jì)2017年年初將完成制造，首臺(tái)全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)計(jì)將在2019年開始整機(jī)測試。而全尺寸“超級(jí)星”高超聲速公務(wù)型客機(jī)預(yù)計(jì)將在2025年完成首飛。

　　如果“超級(jí)星”能如期定型服役并達(dá)到設(shè)計(jì)性能，以其優(yōu)異的平臺(tái)性能，極有可能“參軍”，作為高超聲速電子戰(zhàn)/特種飛機(jī)平臺(tái)改裝使用。到時(shí)候，能夠高超聲速飛行的預(yù)警機(jī)、電子巡邏機(jī)，其戰(zhàn)場生存能力將得到極大提升。也許各國空軍們又得想點(diǎn)什么新辦法來對(duì)付這種“跑得快”的軍用特種飛機(jī)了。

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