我國高超聲速10馬赫風洞試驗成功，一小時打遍全球

我國航空工業空氣動力研究院12月11日發布消息稱：中國高超聲速10馬赫風動試驗成功。

美國X-1超燃衝壓發動機試驗，中國的是機密

（來源：NASA）

這是我國在高超聲領域的重大突破，氫氧燃料在高超音速條件下實現自主燃燒。

利用超燃衝壓發動機可以在5毫秒內使氫氣在3000米每秒的速度下與空氣混合進行超音速自主燃燒。

敲黑板，劃重點了，重點是啥？

重點是超燃衝壓發動機和氫氧燃料。

先說超燃衝壓發動機，按照字面上解釋就是燃料在超聲速氣流中進行燃燒的衝壓發動機。

超燃衝壓發動機

（來源：forumias）

超音速靶機大家肯定都聽過，就是用的衝壓發動機，氣流迎面進入發動機，減速增壓，進入氣流速度在3馬赫以上才能使用。

超燃衝壓發動機（一般6-15馬赫）比衝壓發動機雖然只多兩個字，但是技術難度和能力卻是呈幾何倍數增長。

超燃衝壓發動機一般是跟高超聲速飛行器（超過5馬赫聲速）聯繫在一起的，而高超聲速飛行器被稱為繼螺旋槳、渦輪噴氣飛行器之後的第三次航空工業革命，是世界各國競相追逐的航空器的未來發展方向。

（a） 渦輪噴氣發動機，（b）衝壓式噴氣發動機和（c）超燃衝壓發動機

（來源：維基共享）

由此可見超燃衝壓發動機的重要性，這次超燃衝壓發動機風洞試驗的成功意味著我國的超燃衝壓發動機技術已經處於世界領先地位。

超燃衝壓發動機到底有多難？

舉個例子你就明白了，世界上只有中、美、俄等大國才有能力研製，而且研製了幾十年還正在研製中。

2004年11月，美國NASA的X-43A Hyper-X實驗載具以液氫燃料達到9.6馬赫，才成為人類第一種超燃衝壓推進的飛行器

（來源：NASA）

畢竟這可是航空發動機，工作時候隨隨便便產生的高溫就達到2000度，能耐如此高溫的材料本身就寥寥無幾，而且還要保證發動機最起碼有個幾千小時的壽命。

僅材料一項就難住了世界上多數國家，更遑論技術方面，航空發動機「工業皇冠」的名頭可不是隨便來的。

再說氫氧燃料，以往航空發動機使用的都是碳氫燃料，也就是航空燃油。

航空燃油有易保存、技術成熟、成本低等優點，但是最大的問題是燃料燃燒較慢，有個霧化和氣化的過程。

帶有超燃衝壓發動機的火箭發射

（來源:popsci）

在高超聲速飛行中，超音速氣流進入發動機，燃燒慢就意味著飛不快。

一般情況下碳氫燃料可以滿足8馬赫以下的超音速飛行，而超過8馬赫就必須使用氫氧燃料了。

氫氧燃料燃燒速度是碳氫燃料的五倍，效率也比其高三倍，非常適合10馬赫以上的速度，是公認的最理想的高超聲速燃料。

不過氫氧燃料也有很多難點，液態氫極低的溫度對發動機材料是考驗，保存不易、狀態不穩都是有待突破的難點。

本次試驗突破的關鍵技術就是：10馬赫高超聲速飛行中，超音速氣流迅速跟空氣混合燃燒。

（來源：nationalinterest）

5毫秒內就實現了氫氧燃料與差不多3千米每秒的超音速氣流的完美融合交匯。美國對它的難度有個形象的比喻：就像在12級龍捲風中點燃一根火柴那麼難。

中國利用自研的精準時序控制技術和光壁橫向噴注與凹腔穩焰融合等技術，實現了在超聲速中成功點火併穩定燃燒提供熱能的科研突破。

高超聲速飛行器跨過10馬赫大關，意味著全球一小時達，無論是在軍用還是在民用領域都有著非常重要的價值。

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局座召忠

                 微信號：zhangzhaozhong45

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