高調公布這消息讓人眼前一亮：國產發動機終於彎道超車了

5月21日，2018年的全國科技活動周暨北京科技周活動主場上，科技創新成果展示區展出了凌雲臨近空間高超聲速通用試飛平台，公開的照片顯示，凌雲高超聲速飛行器整體為兩節，首先使用火箭助推器將飛行器推進到一定的速度，火箭發動機燃燒完畢熄火脫離，然後使用超燃衝壓發動機推進飛行器進入高超音速。這種動力用於導彈尚可接受，但用於臨近空間和空天往返高超聲速飛行器就明顯不足。未來臨近空間和空天飛行器如空天飛機要實現像飛機一樣水平起降，高超音速出入大氣層，對動力系統要求綜合比沖高、推力大、結構緊湊、重量輕、可重複使用等。凌雲高超聲速飛行器在0到2至3馬赫領域採用火箭助推加速，然後使用超燃衝壓發動機推進飛行器，其靈活性和推力調節性差，不能多次重複使用。

火箭發動機速度最快，但經濟性不佳，渦輪噴氣式發動機經濟性佳，但速度一般不能超過2到3馬赫，衝壓發動機在2到3馬赫以下無法工作，如何將三者的優勢結合起來，一直是各國科學家努力研究解決的問題。英國研製的佩刀（SABRE）吸氣式火箭發動機最被人們看好。他使用液氫、液氦等低溫燃料和介質，然後通過預冷器冷卻安裝在其的渦輪發動機高速吸入空氣時產生的大量熱量。據稱當渦輪發動機工作在5馬赫左右時，其吸入的空氣已高達1000攝氏度，任何渦輪發動機都無法承受如此高的溫度，因此，技術人員為佩刀（SABRE）吸氣式火箭發動機設計了一套高效的散熱系統，該系統能夠在百分之一秒的時間內將空氣溫度從1000攝氏度降至零下150攝氏度，從而使整個發動機的工作溫度始終處在一個可控的範圍內。

由於液氫是極端危險的東西，因此，從理論上看，這套系統就極端複雜，穩定性不佳，使用便捷性、靈活性以及發射的實時性都不好。一旦有液氫泄漏，預冷散熱器失靈，結冰，後果都不堪設想，並且，吸氣式渦輪火箭發動機即使採用液氫燃料，其最大馬赫數也不會超過5.5，這是其工作原理決定的。我國北京動力機械研究所經過多年的深入論證，最近創新性提出了一種渦輪輔助火箭增強衝壓組合循環發動機（TRRE），為臨近空間和空天動力的發展提供了新思路。國產衝壓組合循環發動機是一種將渦輪、火箭和衝壓發動機通過結構高度集成、熱力循環和工作過程的有機組合而形成的高度一體化的吸氣式組合循環發動機，採用成熟渦輪與火箭衝壓複合燃燒室並聯、共用進排氣系統，能夠在0到6馬赫之間，0至33千米範圍內穩定工作，並具備較好的綜合性能。

軍事專家告訴記者，其典型工作過程如下： 0至2馬赫時發動機工作於渦輪模態，若起飛或跨聲速時推力不足可開啟高速通道引射液體火箭，工作於高低速通道組合模態；2馬赫左右關閉低速通道，完成高低速通道模態轉換。2至6馬赫時加速過程工作於衝壓模態或火箭衝壓模態；馬赫數6時巡航狀態工作於衝壓模態；此外根據高馬赫低動壓飛行和機動突防需求，可適時開啟引射火箭，工作於火箭衝壓模態。TRRE發動機適合亞、超、高超聲速巡航，並在全速域具有較強的機動能力，未來隨著我國渦輪發動機和超燃衝壓發動機的不斷進步，從理論上講，完全可以實現臨近空間和空天飛行器飛行速度為0至12馬赫、跨大氣層甚至單級入軌。並且，由於可使用常規液體燃料，使飛行器具有很好的安全性，適應性 和快速重複發射能力。

軍事專家告訴記者，TRRE發動機較好的兼顧了臨近空間飛行器對發動機的性能指標需求及動力裝置的工程可實現性，其技術關鍵是如何以最小的質量代價、空間代價，實現發動機全流道一體化緊湊設計，實現發動機寬範圍穩定可靠工作，並獲得儘可能高的推進性能。據公開資料披露，目前，北京動力機械研究所已成功的完成了原理樣機，實現了馬赫數4至7的高速飛行，相信一種比凌雲臨近空間高超聲速通用試飛平台還要先進的軸對稱結構高超音速飛行已經在研，其自帶動力系統可能選擇TRRE發動機或超燃衝壓發動機系統，前者已經獲得技術突破，後者則完成了馬赫數7左右的樣機研製。

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