馬文杰
不要把科幻影片中的科技元素都當(dāng)作純粹的幻想。有時(shí)電影里閃而過(guò)的裝備,很可能昭示了嶄新的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。美國(guó)影片“絕秘飛行”就是個(gè)生動(dòng)的例子。從技術(shù)角度來(lái)看,該片最大的魅力并不在于令人眼花繚亂的電影特技,而在于其中那決不虛妄的噴氣推進(jìn)技術(shù)。
影片中的主角“鷹爪”與高智能無(wú)人機(jī)“EDI”都具有令人眼花繚亂的飛行性能,其中最引人注目的是它們的超機(jī)動(dòng)性和能夠達(dá)到馬赫數(shù)4的超聲速巡航能力,其中“EDI”還具有垂直起降的能力。具備這種能力的前提是飛行器的氣動(dòng)布局,動(dòng)力裝置、可變翼技術(shù)、材料工藝,自動(dòng)控制系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和相互匹配必須達(dá)到極高水平。本文結(jié)合影片中出現(xiàn)的一些典型飛行過(guò)程,對(duì)“鷹爪”和“EDI”所采用的動(dòng)力裝置談?wù)勛约旱目捶ǎ责嬜x者。
飛行器本身能達(dá)到的飛行狀態(tài)和飛行能力,很大程度上決定于它所配備動(dòng)力裝置的能力。影片中“鷹爪”和“EDI”同時(shí)擁有優(yōu)異的低空亞聲速機(jī)動(dòng)能力和馬赫數(shù)4的超聲速巡航能力。根據(jù)航空推進(jìn)系統(tǒng)現(xiàn)在所處的發(fā)展階段,目前單一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)不能夠滿足在馬赫數(shù)0~4的較寬范圍內(nèi)保持高效率的工作。由此可以推知,影片中“鷹爪”和“EDI”都采用了一定形式的組合式發(fā)動(dòng)機(jī),以滿足它們?cè)诓煌w行狀態(tài)下高效工作的要求。
首先介紹一下什么叫組合式發(fā)動(dòng)機(jī)。目前以噴氣方式推進(jìn)的各種類型飛行器(包括航空器和航天器)采用的動(dòng)力裝置多種多樣,主要有渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),壓燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、固體和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。……