驚!波音Starliner氦氣問題,竟成中國導彈‘奇蹟’?

據報道,中國研究人員受波音“星際客機”(Starliner)飛船缺陷的啓發,在導彈和火箭推進方面取得了突破。

他們發現氦氣能夠提高效率和推力,同時降低排氣溫度。

據稱,這一發現的靈感源於“星際客機”出現的問題,自2024年6月起,這些問題已致使兩名美國國家航空航天局(NASA)宇航員滯留在國際空間站(ISS)。

這個問題就是飛船的氦氣泄漏問題。寫這篇文章的時候,正在計劃在2025年第一季度的某個時間讓宇航員返回。

氦通常被用於對燃料系統增壓,但這些泄漏實際上已使航天器癱瘓。在此基礎上,哈爾濱工程大學的一箇中國科學家團隊找到了一種將氦注入固體燃料火箭發動機的方法,提高了推力和隱身能力。

他們發現這種技術可根據需要有效地將固體燃料火箭的推力提高到三倍。該團隊還發現,添加氦可大幅降低火箭的排氣溫度。

從理論上講,這有助於降低此類火箭被紅外傳感器探測到的機率。研究人員稱,由於氦是一種超輕氣體(密度爲0.166千克/立方米或4克/摩爾),當注入火箭燃燒室時它能迅速膨脹。

如果通過2毫米的微小孔隙精確控制這種注入(氦氣和燃燒氣體大概按1比4的比例),就能有很了不起的成果。團隊發現,通過這種方式,火箭的比衝效率提高了5.77%。

此外,他們發現火箭發動機按需得到的推力增加了300%。他們還發現排氣溫度降低了2420.6華氏度(1327攝氏度),這使得羽流更難被熱尋傳感器探測到。

而且,團隊報告稱飛行將保持平穩。與氫氣等揮發性替代物不同,氦氣的惰性特性可避免燃燒不穩定。

航空航天研究員楊澤南帶領的研究團隊本月在《航空學報》雜誌上發表了他們有趣的研究成果。這一概念通過計算機模擬進行了測試。

這很重要,因爲像SpaceX的星盾衛星和SM - 3 Block IIA攔截彈這樣的現代導彈防禦系統都依賴於探測熾熱的火箭尾焰。氦氣可提供一種規避此類系統的方法,提高導彈的生存能力。

若能將推力從100%實時調整到313%,導彈就能以不可預測的方式改變速度,從而更難被攔截。該方法也可應用於固體燃料航天發射系統,實現衛星的快速、低成本部署。

如果關於這項突破的報道屬實,這可能會極大地推進中國的導彈能力,特別是在高超音速戰爭方面。然而,在軍事技術之外也有重要的潛在益處。

例如,它在太空旅行方面也有潛在的民用應用,能使火箭更高效且性價比高。據研究人員稱,該技術還可用於快速反應固體燃料火箭,以更低的成本發射衛星,這是軍方迫切需要的能力。

這一突破的時機和性質可能會加劇美國和中國之間的軍事競爭,特別是在導彈防禦和高超音速技術方面。