美國國家航空航天局(NASA)華裔工程師唐明翰(音譯Ming Han Tang)曾在20年前提出的一個想法,但是卻被美國政府所忽視。他的想法在祖國得以發揚光大,被中國的科學家所採納,以加強研製高超音速武器計劃。
我國的科學家基於唐明翰在20年前的初始設計,開發並研製出一個高超音速飛行發動機原型。
圖、諾斯羅普·格魯曼研發的X-47A“飛馬式”(X-47A Pegasus)實驗用無人駕駛戰鬥機,就是為了驗證唐明翰的設計
唐明翰在1990年代曾擔任NASA高超音速計劃的總工程師,它提出兩級飛行器(TSV)X計劃。該飛行器由兩側的兩個獨立發動機提供動力,這一概念不同於大多數高超音速飛機,大多數高超音速飛機的發動機放置在飛機的“腹部”。
該飛行器的發動機在較低速度下可以像普通渦輪發動機那樣工作,當飛機達到超音速速度(超過音速5倍(馬赫5及以上)時,可以切換到高速模式。
專案組最初使用X-47C進行驗證,但是美國政府決定在21世紀初終止該專案,因為它的成本高昂以及圍繞該計劃的一些技術問題。
失之東隅,收之桑榆?
20年後的今天,美國政府放棄的專案,卻在東方迎來重生。南京航空航天大學的譚慧俊教授和他的同事們,開發並測試了一臺帶有兩個側開進氣口的原型機,類似於唐明翰設計的藍圖,該藍圖在2011 年解密。
譚教授也因為對中國高超音速武器專案的貢獻而獲得了政府最高獎項,他在風洞中測試了這個原型機,它可以在幾秒鐘內模擬從4到8馬赫的飛行條件。測試表明,即使在“最具挑戰性的飛行條件下”,發動機也能夠點火,進一步證明了唐明翰的觀點。
圖、測試模型在風洞中
譚教授和他的同事在《推進技術》雜誌刊發了一篇“高超聲速雙模組內轉式進氣道的流動特性研究-Prrt II攻角影響”中表示,唐明翰的想法在中國引起了廣泛關注,對於高超聲速飛行器而言,多模組內轉式進氣道的工作特性對於飛行器和推進系統具有重要指導意義。
誰是唐明翰?
唐明翰在1939年7月10日出生於中國重慶,它的父親是中國國民黨唐子長將軍。唐明翰10歲的時候到了臺灣,1952年獲得美國永久居住權。唐明翰獲得了航空工程學士學位、航空航天工程碩士學位和系統管理碩士學位。
唐明翰是一名退休的航空航天工程師,他曾在NASA、洛克希德·馬丁臭鼬工廠擔任要職。還曾領導DARPA和國防部的戰略專案。1966年6月,唐明翰在加利福尼亞州愛德華茲市的NASA德萊頓飛行研究中心開始了他在NASA的職業生涯。
在德萊頓,唐明翰參與了YF-12 (SR-71的攔截版)和B-1飛行測試專案,並支援研製了M2-F2“升降體”無翼飛機,這是太空梭的早期前身。1982年10月,他加入了洛克希德·馬丁公司的臭鼬工廠部門,在那裡他領導了空中偵察專案的業務開發活動,包括SR-71、U-2、TR-1和ER-2。
1987年10月,唐明翰回到美國國家航空航天局,擔任美國國家航空太空梭(NASP)計劃的助理主任。1988年10月,他成為五角大樓NASP機構間辦公室(NIO)的首席副主任,後來被空軍選為NIO主任,他一直擔任該職位,直到NASP計劃結束。
1995年6月,唐明翰被調到NASA蘭利研究中心擔任副中心主任。從1996年9月到1999年9月,他擔任高速研究(HSR)專案的總工程師。唐明翰從NASA退休後加入博思艾倫公司,在成為一名獨立顧問之前,他在那裡擔任了幾年的超音速和高超音速專家。
在 1999 年,唐明翰決定退出美國航天局,原因是美國政府聲稱不信任華裔科學家。唐明翰在2018 年 10 月 28 日去世。
新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)的核物理學家李文和(Wen Hoo Lee)疑似向中國提供美國核武器機密而被起訴。
雖然他後來被洗清了罪名,並得到了美國聯邦政府的道歉和160萬美元的和解,但這起案件被廣泛報道,並影響了許多有中國背景的研究人員,尤其是那些在敏感機構工作的研究人員。也導致當時時任洛斯阿拉莫斯非線性研究中心副主任、世界頂級湍流專家之一的陳十一辭職。《南華早報》訊息顯示,陳十一最終返回中國並幫助建立了先進的高超音速研究實驗室。
譚教授和他同事的研究顯示,唐明翰的設計並不完美。計算機模擬和實驗結果表明,在進氣道的某些角落會出現強湍流,影響飛行穩定性。
中國高超音速武器大多在飛行初期使用火箭。在高速到達高空後,火箭關閉,噴氣發動機接開始工作。
中國航空發動機集團科技委主任、中國工程院院士尹澤勇表示,中國也在努力開發渦輪噴氣發動機,這種發動機能夠以3-4馬赫的速度飛行,在高超音速飛行中與火箭協同工作或取代火箭。