NASA又一项黑科技，轻质碳纳米管超导材料作用不小，中国已有突破

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磁流体动力是近年来国际航空航天领域的研究热点，俄罗斯Leninetz公司的AJAX概念，其发动机就能采用磁流体能量旁路（MHD）技术，扩展原有冲压发动机的使用范围，成为高超声速飞行器的未来动力来源。目前，随着人工电离技术的进步，以及各种新的等离子体和超导材料的研究发展，中国在轻质碳纳米管超导材料等航空工程技术方面也有很大突破，使得运用磁流体效应控制飞行器外部和内部流动进入工程应用成为可能。

磁流体冲压组合发动机的原理是：随着飞行器飞行范围向高超声速区域扩展，来流速度提升的同时气流在进气道中所需要进行的压缩程度不断增大，温度也随之不断升高，磁流体冲压组合发动机就能利用磁流体能量旁路，通过磁流体发电和磁流体加速两个核心动力学过程，利用磁流体发电从发动机入口前的高焓气流中提取部分能量转变为电能，降低气流的速度和温度，将提取出来的能量通过磁流体加速重新注入燃气中并使燃气加速，由于进气道中气体的部分动能可以不用经过燃烧室，就可以转化为喷气流的动能。

众所周知，NASA美国国家航空航天局是美国的一个行政性科研机构，负责制定、实施美国的民用太空计划与开展航空科学暨太空科学的研究，他们的 兰利研究中心就与美国空军阿诺德工程研究中心合作研发的磁流体加速风洞技术，认为平衡以及非平衡等离子体都能得到有效加速，进一步对电弧加热后喷出的气体进行磁流体加速，是一种非常好的非热力加速方法，加入的能量可以使气流的速度增大，并提高气流总压，表明等离子体在洛伦兹力的作用下可以用于航天推进。采用电离种子辅助电离提高气体电导率后，气体甚至可以被加速到高超声速，这也为高焓高马赫数风洞奠定了技术基础。

美国国防部、能源部、NASA、科学基金会（NSF）开展基于磁流体技术的先进高超声速风洞（MARIAH）研究项目，以及美国空军阿诺德工程研究中心、空军研究实验室、普林斯顿大学、俄罗斯中央空气动力研究院（TSAGI）、劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）、桑迪亚国家实验室（SNL）等单位研究的基于辐射驱动的高超声速风洞（RDHWT）项目，都在解决8马赫以上高超声速风洞面临的问题。后续的RDHWT/MARIAH 风洞项目对于复现风洞的运行原理又进行了研究，通过高压气源储存压力能，采用辐射加热方式对喷管后的超声速气流加热，再利用非平衡电离磁流体加速方式进一步提高气流总压和总焓，通过逐级的能量注入，减少对各级设备的性能要求, 比如减少高压气源储气压力、降低喷管后超声速气流的辐射加热温度等等。

磁流体动力在航空工程中有着非常广阔的应用前景，解决磁流体发电、磁流体加速通道内部复杂的流动、超声速气流电离、高电导率、低重量等问题，就能在高超声速飞行器上的应用。比如，由于采用冲压发动机为动力的高超声速飞行器的发动机没有旋转部件，无法采用传统的方式放电，独立型或嵌入型磁流体发电可以为飞行器机载设备长时间提供电能。另外，从未来高超声速飞行器对电能高功率和长时间有很高的要求，也需要研究总体设计、电池方案、额定功率、推力损耗、体积重量等可行性方案。俄美高超声速飞行器研发亮点太多，中国在这领域能力如何，当然还需要我们进一步的研究搜索，去寻找新的资料来一观一看。
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