國產超燃衝壓發動機實現10馬赫燃燒 一小時飛遍全球不是夢

21世紀被稱為高超聲速飛行世紀

根據相關媒體報道，中國高超聲10馬赫風洞成功運行，實現了氫氧燃料超燃衝壓發動機高超速條件下自主燃燒，這是中國在高超聲速領域又一個重大突破。

從新聞之中氫氧燃料來看，可以確定此次試驗應該達到或者接近10馬赫，表明中國高超聲領域研究正在向縱深發展，這個新聞關鍵詞是氫氧燃料，現在常用的航空發動機燃料是碳氫燃料，也就是我們常說的航空煤油，它的優點是蛋性質穩定、容易保存，技術成熟，成本和費用較低，不過碳氫燃料最大問題是燃料相對較慢，這是因為碳氫燃料在燃燒之前需要一個霧化和氣化過程，這對於超燃衝壓發動機來說是相當不利的，因為高超速飛行條件下，氣流在燃燒室駐留時間非常短，如果燃燒速度慢，就會導致燃燒效低，單位燃燒產生的能量減少，一般認為碳氫燃料可以滿足速度在8馬赫以下高超聲速飛行，超過這個速度就需要氫氧燃料。

國產氫氧燃料超燃衝壓發動機工作狀態圖

氫氧燃料與碳氫燃料相比，最大特點就是燃燒速度，氫氧燃料燃燒速度是後者的5倍左右，這樣燃燒效率就會成倍提高，大約是後者3倍左右，因此氫氧燃料更加適合10馬赫以上速度，不過氫氧發動機最大缺點就是液態氫製備困難，狀態不穩定，運輸、存儲也非常困難，另外液氫溫度極低，對於發動機材料和工藝都是挑戰，不過氫氧燃料蘊含巨大優勢，特別是高超聲領域優勢更大，仍然被認為是最理想的高超聲速燃料。

超燃衝壓發動機相當於「在龍捲風之中點燃一根火柴並且穩定的燃燒」

氫氧燃料超燃衝壓發動機存在許多技術上難題，前面說過氫氧超燃衝壓發動機飛行速度高達10馬赫，氣流在燃燒室停留時間極短，因此要求燃料迅速與空氣混合，然後燃燒，此次試驗就突破了這個關鍵技術，在百分之一的眨眼時間（5毫秒）內實現了氫燃料與速度近3千米/秒（10000公里/小時）空氣之間的空間交匯，並且達到「你中有我，我中有你」的水乳交融狀態，還有就是超高速氣流條件下啟動並且穩定燃燒，有人這樣形容難度「相當於在龍捲風之中點燃一根火柴，並且穩定燃燒」，試驗之中相關單位利用光壁橫向噴注與凹腔穩焰相結合的技術，實現了火焰穩定燃燒，儘管時間可能不會太長，不過也表明國產氫氧燃燒超燃衝壓發動機已經邁出了可喜的第一步。

高超聲速飛行器能夠1小時打擊全球目標

國產騰雲飛行器

全球航空航天界普遍認為新世紀是「高超聲飛行世紀」，高超聲飛行器是未來發展趨勢和制高點，它在軍用、民用領域存在巨大價值，高超聲速飛行器邁過10馬赫大關之後，就可以實現全球1小時打擊目標，極大提高了對緊急事態反應能力，另外由於高超聲速飛行器航跡靈活，不象彈道導彈那樣比較呆板，對方攔截更困難，民用領域，現在噴氣式客機跨洋或者洲際飛行需要10個小時以上的時間，未來高超聲速飛行器只需要1-2個小時，可以減少大量時間，提高了社會運轉效率，從而節約了大量成本和費用，從這個角度來講，國產氫氧燃料超燃衝壓發動機發展為國產高超聲飛行器發展打下了堅實的基礎，從而能夠在未來競爭之中佔據有利地位。

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