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西工大仿鸟飞行器研究取得重大突破

来源:网络 作者:中国新闻网 时间:03-03 手机版

中新社西安10月26日电 (记者 阿琳娜)西北工业大学26日透露,该校仿鸟飞行器研究取得重大突破,自主研制的“云鸮”仿生扑翼飞行器已通过专业认证机构的现场检测,单次连续飞行时间达到123分钟。

据介绍,仿生扑翼飞行器是模仿鸟类等生物扑动翅膀的飞行方式。这样的飞行方式具有实现长距离飞行的潜力,同时由于扑动翼具有较多的运动自由度,具有较强的机动性。此外,仿生扑翼飞行器具有仿生性、隐蔽性和便携性,一般为手抛起飞、滑翔降落,起降不受场地限制,还可以像微小型固定翼飞行器那样实现快速高飞、长距离巡航等。

“云鸮”仿生扑翼飞行器,是西北工业大学航空学院教授宋笔锋团队,20多年深耕鸟类飞行机理探索和应用研究的最新成果。

什么是鸟类飞行机理研究?宋笔锋介绍,在扑动翼设计方面,团队基于对鸟类翅膀高升力、大推力和低阻力气动机理的研究,提出了高效仿生翼气动外形和结构设计方法,从而使得扑动翼在飞行过程中具有最佳的升阻气动特性和推进效果,提高了飞行器的飞行效率和续航性能。

西北工业大学仿生飞行器研究团队已在仿生飞行技术领域深耕20多年,突破了低雷诺数/非定常空气动力学计算与试验、高性能仿生扑动翼设计、高效扑动机构设计和适合扑翼飞行器的微型飞控系统研制等难题,先后研制了“信鸽”“小隼”“金雀”“蜂鸟”“云鸮”“信天翁”等不同特点的仿生飞行器,已获授权发明专利100余项。

团队研制的仿生扑翼飞行器已在北京、沈阳、深圳、北川、羊八井(海拔4300m)、稻城(海拔4100m)等中国20余个地区完成了3000余架次任务飞行,能在-10℃~40℃、4级风及小雨雪环境下使用;并已在陕西省地质局、青海湖风景区等多个单位进行了试点应用。(完)



西工大牵头研制的飞天一号发射成功了,这一火箭取得了哪些技术突破?

这一火箭取得了航天领域各项重大技术突破。

总体来说,飞天一号在各项关键技术领域都获得了重大突破,不但使航天技术更上一层楼,还证明了我国具有强大自主创新能力。具体来看,飞天一号主要有这三项重大技术突破:亚燃和超燃技术突破,热力喉道技术突破,并完成了超高声速滑翔发动机搭载。以下来详细解释这三点:

第一、飞天一号取得了亚燃和超燃技术突破:顾名思义亚燃就是指低于音速飞行时助推器燃烧技术,超燃就是超过音速飞行时助推器燃烧技术。突破了这两个技术就可以在低速和超速时自由切换。因为飞天一号是一种导弹式火箭,在不同速度间来回切换就可以更精准锁定目标,也就是说,通过亚燃和超燃技术突破,火箭导弹精准度更高,可以更有效打击目标。

第二、飞天一号取得了热力喉道技术突破:因为火箭是依靠助推器燃烧喷射火焰,利用动量守恒原理才能高速前进。这就出现了一个问题,如果飞天一号超过音速,助推器熄火怎么办?于是就诞生了热力喉道技术。通过这种技术,加强了助推器内部稳定性,哪怕达到了音速,助推器内部依然可以稳定燃烧。这个技术难度有多大呢?航天专家举了一个例子,就好比在12级大风下让一根火柴稳定燃烧那么难。可见这确实是个重大突破。

第三、飞天一号完成超高速滑翔发动机搭载:火箭超高速飞行确实非常快,但是无法长距离飞行,而搭载了这个滑翔发动机,飞天一号就可以在大气层以超音速进行滑翔。这大大增加了飞天一号飞行距离。如果搭载上武器,就完全可以做到打击远处目标。

西工大“飞天一号”火箭冲压组合动力发射成功,此次的发射任务是什么?

西工大此次发射“飞天一号 ”,主要是为了验证火箭冲压发动机的性能,获取可靠的试验数据,为我国的超高音速飞行器实际应用奠定基础。这次试验,首次验证了煤油火箭冲压组合循环发动机在火箭亚燃、超燃等多模态平稳过渡和宽域综合能力。同时突破了热循环喉道调节、超宽包线高效燃烧组织等关键技术,飞行试验取得圆满成功。

对于西工大这次发射试验,很多的国外媒体也给予高度的评价。他们认为西工大的科研能力非常的强大,甚至超越一般的主权国家。而西工大开发的冲压发动机技术,已经接近世界领先水平,打破了欧美等国的技术封锁,为中国火箭工业提供了巨大的支持。当然了,西工大作为我国的著名大学,在一些领域的研发能力确实很强,尤其是一些航空领域的技术,处于国内的主导地位。

很多人对于冲压发动机不是很了解,概念比较模糊。它是法国工程师雷纳.劳伦在1913年提出的,它和普通的喷气式发动机不一样,这种发动机不携带氧化剂,从空气中吸取氧气进行燃烧。这次西工大试验的冲压发动机是采用煤油作为燃料,首次验证了火箭冲压组合循环发动机,在火箭亚燃、超燃状态下的自由平衡能力。火箭在超音速状态下,从亚燃切换到超燃,速度可能超过5马赫。所以这次试验具有很重要的价值,取得了巨大的成功。

西工大开发的“飞天一号 ”火箭动力系统,主要是为了我国的高超音速飞行器做准备,目前只有美国和俄罗斯具备这项技术。随着西工大飞天一号的试验成功,我国在超高音速飞行器的研究必将进入实用阶段。这将大大提高我国的军事实力,为我国的国防事业发展提供有力的保障。

西工大“飞天一号”火箭冲压组合动力发射成功,该火箭有哪些高科技?

2022年7月5日,由西北工业大学航天科技学院航天组合动力创新团队牵头的飞天一号火箭撞击动力在西北某基地成功发射。这在世界上首次验证了煤油火箭冲压发动机火箭/亚燃、亚燃、超燃和火箭/超燃的多模态平滑过渡和宽域综合能力。在热喉道调节、超宽包络高效燃烧组织等关键技术上取得突破。

飞天一号是我国首枚小型固体运载火箭,具有成本低、集成快、入轨快的特点。该火箭可以在国内外发射300公斤以上的小型卫星。从飞天一的结构设计可以看出,其联合动力系统分为两部分。底部的第一级应该是火箭发动机,它作为助推器将飞行器加速到2马赫以上。然后第二级冲压发动机接管并加速飞行器到高超声速,这第二级动力应该是这个实验的重点。该实验未被任何媒体报道。从时间上看,物体使用的动力系统不应该是西工大“飞天1号”的动力。因此,除了国家军事科研部门外,工大还以一己之力为高超声速飞机提供了新的动力系统。

飞天一号将是高超声速武器的良好动力系统。矢量推进更有利于控制方向变化,提高高超声速武器的突防能力,确保精确命中目标。这为高超声速武器的动力系统提供了另一种选择。其实,在西工大发射试验的前一天,我国也悄悄进行了高超声速飞行器试验。2022年7月3日晚,一名当地市民拍摄的视频显示,一个高速物体划过城市的天空,热尾焰在天空中拉出一条长长的轨道,从东北到西南,然后又回到西部。

飞天一号的实验,因为它们非常先进,它们不怕给你看,即使它们摆在你面前,也知道你看不懂。飞天一号实验的成功已经得到了广泛的宣传。相信很快就会有飞行天空2号和3号的消息。祝愿西工大后续实验顺利进行,使这款新型组合循环发动机早日得到推广应用。

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