陸測試高超音速武器

超過20年前,美國航太總署(NASA)科學家大膽設計了高超音速發動機,後來中方研究團隊根據它的設計,打造並測試了原型。

據《南華早報》(South China Morning Post)9日報導,1990 年代末時,在NASA高超音速計畫擔任總工程師的唐明翰(Ming Han Tang,音譯)提出兩階段飛行器(Two Stage Vehicle ,TSV)X-飛機計畫,而它與大多數機腹裝有發動機的高超音速飛機不同,是由兩側的發動機所驅動。

在較低速時,這些發動機能發揮一般渦輪噴氣發動機的功能,當轉換為高速模式時,飛行速度至少可達5馬赫。不過,2000年代初,美國政府音技術困難和費用,終結了驗證他設計的波音X-47C計畫。隨著唐明翰的藍圖2011年解密,南京航空航太大學能源與動力學院教授譚慧俊與團隊打造了兩側有進氣道的發動機原型。

譚慧俊利用能在數秒內從4馬赫加速到8馬赫的風洞,測試了這發動機原型。而他們發現,就如同唐明翰所預測的,這發動機能在最具挑戰的飛行狀況下啟動。

長久以來,美國政府忽視了唐明翰的設計。然而,譚慧俊和同僚在《推進技術》期刊上發表的論文中說,由於瞭解它的運作機制,可為高超音速飛機和發動機研製提供重要指引,因此在中國,相關設計日益受到關注。

唐明翰生在重慶,父親是國民黨將領,國共戰爭結束時,他和家人先後遷往台灣和巴西,最後在1950年代定居美國。1960年代時,他在加州NASA德萊頓飛行研究中心(Dryden Flight Research Centre)擔任航太工程師,後來任職洛克希德馬丁(Lockheed Martin),負責開發如U-2和SR-71「黑鳥」(Blackbird)高速偵察機等最高機密計畫。

從1980年代末起,唐明翰負責NASA的高超音速飛行研究計畫,同時監督該機構和美國空軍的合作。不過,由於美國對華裔科學家的不信任達新高,他在1999年離開NASA。

同一年,美國洛薩拉摩斯國家實驗所(Los Alamos National Laboratory)非線性研究中心副主任,也是全球頂尖流體力學專家陳十一也去職,最後返回中國,並協助建立了先進高超音速研究實驗室。

據中方部分太空科學家說,華裔研究人員在美國遭排擠,剛好和2000年代中國高超音速武器計畫起步出現巧合。唐明翰離開NASA後擔任顧問,2018年在美國維吉尼亞州威廉斯堡(Williamsburg)辭世,享壽79。

然而,據譚慧俊和他的團隊說,唐明翰的設計並不完美,電腦模擬和實驗結果顯示,強大的亂流可能出現在進器道的某些角落,影響飛行穩定性。此外,他們指出,飛機能以多陡峭的角度爬升,而不影響發動機運作,也有一定的限制。儘管雙發動機有某些優勢,但地面實驗顯示,還有許多挑戰性問題必須解決。

文章來源:Hypersonic flight: Chinese scientists create prototype with an engine design abandoned by Nasa
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