颠覆性燃料应用意想不到印媒中国高超音速领域重大突破 _颠覆性燃料应用意想不到印媒

高超音速领域的每一个进展都会引起全球关注，因为目前全球还没有一个国家能以革命性的高超音速发动机推动大型飞行器前进，这个级别的发动机一旦成熟并商业化，那么人类最伟大的时代或将出现，数小时内洲际旅行，甚至低成本进入太空都将一一突破！

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印媒《欧亚时报》报道了一项中国在高超音速领域的进展，让人有些惊讶的是突破的方向实在目前最前沿的旋转爆震发动机，而燃料却是最难在航空发动机中应用的煤粉！
煤粉混乙烯：解决爆震问题！《欧亚时报》报道称，通过使用燃烧乙烯和煤粉混合物的吸气式发动机，可以显著降低商业高超音速飞行的成本。南京科技大学瞬态物理国家重点实验室翁春生教授领导的研究小组表示：“煤粉的高能量密度、安全性和低廉的价格使其在用作发动机燃料时具有独特的优势。”

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煤粉怎么就成了飞机发动机的燃料？
笔者的第一反应也是相当惊讶，煤粉这种固体燃料怎么用到了飞机的发动机上？这还真不是吹牛，而是发表在《Acta Armamentarii》（兵工科技）上的一篇论文，作者是南京理工大学瞬态物理国家重点实验室的翁春生教授。

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对于他的名字大家可能比较陌生，但教授在高超音速领域可是享誉国内外，他是南理工弹道国防科技重点实验室副主任，博士生导师，任职于瞬态物理国家重点实验室，其研究方向包括高超声速飞行器动力技术、声波探测技术和水下冲压发动机技术。其中高超声速飞行器动力技术主要涉及研究马赫数大于5的高超声速空天飞行器发动机技术。

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翁春生教授
《乙烯对煤粉-氧气爆轰波起爆特性影响机制的实验研究》论文给大家展现了一个完全不一样的瞬态爆轰过程，而且这个粉末连续爆轰过程很稳定。

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煤粉这种高密度、高能量、高安全性以及低廉价格的特性与现代最先进的高效率爆震发动机结合成为近些年来连续旋转爆震发动机热门的研究对象，此前Bykovskii使用连续爆震燃烧室通过混合氢气的方式将煤粉喷射入爆震燃烧室，获得了1.6~1.8千米/秒的连续旋转爆轰波，氢气的加入量最低可以低至2.3%，这是一种非常有潜力的应用。

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但仍然存在点燃困难以及未来实际应用时氢气不好储存等问题，翁春生教授领导的研究小组使用了乙烯这种容易保存且价格非常低廉的气体，但仍然存在气固两相起爆原理复杂等问题，研究人员在等容燃烧的环境中对这两种燃料的混合爆轰展开了大量研究。

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结果发现爆轰波会让煤粉在热应力的作用下将颗粒粉碎得更细，颗粒表面积增加，在整个燃烧阶段燃烧速度会持续上升，更有利于建立煤尘悬浮液的精细爆轰结构模型。在本研究中，团队使用了400mm的高压密闭容器内，采用乙烯作为助爆气体，分别在有无乙烯条件下煤粉-氧气混合物内进行点火起爆实验，成功揭示了在煤粉爆轰发动机中助爆气体对发动机点火起爆过程的作用机制，并为煤粉爆轰发动机点火起爆奠定理论基础。