出神入化一骑绝尘,中国突破高超音速飞机超燃冲压关键技术

中国在高超音速飞行器技术方面取得了一些重要的进展，其中包括超燃冲压发动机技术，这种技术可以提供比传统涡扇发动机更高的推力和更高的效率，从而可以实现高超音速飞行器的长时间、高速、高机动性的飞行。
. R  J+ _; O5 I( L+ S
7 S' B2 i8 m! p! l- C* @& P+ r1 N以下是超燃冲压发动机技术的一些深远影响：
' @3 C8 J- Q# O8 U
提高高超音速飞行器的技术水平：超燃冲压发动机技术的发展可以为高超音速飞行器的设计和制造提供更高的技术支持，从而促进高超音速飞行器的发展和应用。
+ Z  D; X7 v% O5 `3 O
% M  q1 {  x, w: z9 l& k加速武器技术的发展：高超音速飞行器具有高速、高机动性等特点，可以为军事用途提供更多的选择，如导弹、无人机等，这将加速武器技术的发展。
/ M5 d- y, k1 h  o0 ^: D3 ?
1 e1 U* K( h3 h2 ^推动航空航天工业的发展：超燃冲压发动机技术的研发和应用将有助于推动中国的航空航天工业的发展，提高中国在航空航天领域的技术实力和竞争力。
, Y& G$ o1 \0 }0 ~
加强国防安全：高超音速飞行器具有较强的隐身性和机动性，能够快速打击敌方目标，有助于加强国防安全。
& s) A  i! ^* ?. V8 a$ O4 m0 p
) J. i( }, ?. j推动科学技术的进步：超燃冲压发动机技术的研究和发展需要大量的科学技术支持，这将促进科学技术的进步和创新，有助于推动中国在技术创新方面的发展。

# c+ Y' n  q# m) t: |  M/ R0 K, T《南华早报》2月14日报道，大陆国防科大马力昆（音译）团队在《固体火箭技术学报》上发表论文，成功地在地面试验台上模拟了在25公里高度、M6条件下用硼粉末燃料实现亚燃燃烧，燃烧效率高达79％，大约2倍于同样条件下的超燃冲压。这解决了高超音速飞行需要超燃冲压以克服阻力的问题，称中国突破了高超音速飞机的关键技术，如果运用在军事领域，意义上来说是非凡的成就，例如以高超音速轰炸机投放高超音速无动力炸弹，“重量和尺寸小得多，成本比用火箭助推低得多，使用上也灵活得多”。
5 |% i7 |' a1 |: F) H% y: B4 i
报道称，超燃冲压的难点就在“超”。燃烧的热量推动空气膨胀，膨胀以压力波的速度传递，压力波的传递速度是音速。所以亚音速燃烧时，火焰扩散和热量积聚的速度低于空气膨胀速度，火焰维持稳定燃烧。燃烧速度超过音速的话，空气来不及膨胀，火焰扩散带来的热量积聚扩散不出去，最后就是爆炸了。超燃冲压的难点正在于又要超音速燃烧，又要避免爆炸。

- T! ?& A( r' r  {超燃冲压需要用额外的手段把受到音速限制的空气膨胀波“拉走”，避免热量过度积聚导致爆炸，但技术复杂，操作上的容错空间很小，启动和变速困难。

亚燃冲压正好相反，技术简单，容错空间大，启动和变速相对容易，只是在高超的速度下，进气需要减速到亚音速，然后在喷气时再加速到超音速，阻力太大。
  n9 R7 u/ W6 Z) [2 Q3 P
2月14日，《南华早报》报道，国防科大马力昆（音译）团队在《固体火箭技术学报》上发表论文，成功地在地面试验台上模拟了在25公里高度、M6条件下用硼粉末燃料实现亚燃燃烧，燃烧效率高达79％，大约两倍于同样条件下的超燃冲压。
$ v* x- c) c% ?$ }+ F* O
. \0 P) E$ \/ I7 |9 o+ i4 \团队是在研究超燃冲压的过程中，发现亚燃冲压的燃烧效率更高。硼燃料是高能燃料，遇到空气的时候会自燃，所以没有点火问题，也因此成为固态燃料中的佼佼者。团队发现，粉末喷射时形成激波，激波对进气有减速作用。将粉末的喷射位置向更靠近进气口的位置移动，激波位置提前，在激波后点火，超燃就变成了亚燃，混合和燃烧的时间更长，燃烧更充分，燃烧温度更高，效率也更高。重要的是，团队成功地通过控制粉末燃料喷射和激波位置，在亚燃和超燃之间实现转换。
0 t) S! ^. O! c% o/ H
6 p1 W5 [+ B) g# P3 O) \亚燃冲压不能最终解决高超飞行时阻力激增的问题，真正的高超巡航还是需要超燃冲压。但M5-6恰好是高超的过渡期，既可以用亚燃冲压实现，但已经触及速度的天花板了；也可以用超燃冲压实现，但有启动和操作弹性的问题。团队结果证明了在25公里高度（高超的典型飞行高度）、M6（高超的关键过渡阶段）可以顺利地在亚燃和超燃之间转换。也就是说，解决了顺利从高度超音速（high supersonic，M3-5）向高超音速（hypersonic，＞M6）加速的关键技术。当然，这也是从高超音速向高度超音速减速的关键技术。也就是说，完成了高超音速飞机的关键技术。
  M. ]$ I6 Z7 q) ~
从跑道起飞的高超音速飞机需要用涡轮（涡扇或者涡喷）发动机起飞和著陆，在超音速到高度超音速阶段用亚燃冲压，然后在高超音速阶段用超燃冲压。涡轮-亚燃冲压的组合循环发动机不难，难点在于亚燃冲压-超燃冲压的组合循环发动机。两者都是冲压，看起来都可能模样差不多，但技术上有巨大的差别。
: `& d* A; |; ]
& `" M; V# `" l, s' p3 N; q+ r超燃冲压需要达到M5-6才能点火。高超音速导弹可以用火箭助推到超燃冲压的点火速度，回避从低速加速到超燃冲压点火速度的问题，更是不存在从高超受控减速而且保持动力飞行的问题，但高超音速飞机有这个问题。
9 ?0 d4 r' b' g4 S- Z4 \. P- P. w4 v
5 Z- I4 i6 C* S( k6 L# w3 b报道称，“当美国还在火箭助推的高超滑翔技术路线上跌跌撞撞，中国已经在突破高超音速飞机的关键技术了。”
6 c% I/ d: O' u# Z+ y3 [& h% N
报道称，高超音速客机在可预见的将来是说说而已，高超音速战斗机的意义不大，但高超音速轰炸机意义就大了。从高超音速轰炸机投放的无动力炸弹也是高超音速的，相当于用飞机助推的高超滑翔弹，重量和尺寸小得多，成本比用火箭助推低得多，使用上也灵活得多，军事意义非凡。高超音速轰炸机改装为运输机，也可作为亚轨道和低轨道飞行器的发射工具，只需要很小的动力就可从高超速度和高度加速到亚轨道和低轨道。
7 v8 p: g8 d( E  {. w) s7 l6 o
* h3 M7 n% {1 O% y报道称，即使不到高超音速轰炸机的程度，高超音速巡航导弹也是有巨大意义的。高超音速巡航导弹不需要全程高超音速，在巡航段用效率更高的高度超音速飞行，在冲刺段才转入高超音速突防，就像反舰导弹用亚音速巡航、超音速冲刺一样，在射程和突防之间达到较好的平衡。

  d% _" e9 y7 Z5 H) }1 G0 Z报道称，高超与激波是孪生关系，激波控制是高超飞行的关键。音障、热障都是激波造成的，但玩好了，激波也可以成为减阻、增升、热管理、燃烧控制的关键。中国已经把激波控制玩得出神入化了
8 w+ j) d% s) M) w- c
8 d( N& A, `  @

无稽之谈

出神入化