我國空天飛機組合循環發動機獲重大突破：新概念發動機或超車成功

1月12日，據國內媒體報道，由航天科工集團北京動力機械研究所獨創的吸氣式組合動力方案——渦輪輔助火箭增強衝壓組合循環發動機（Turbo-aided Rocket-augmented Ram?jet Combined Cycle Engine，TRRE）或已於去年年底完成該發動機的首次原理樣機驗證，成功的進行了點火和模式轉換。該文稱：「這型組合發動機屬於國內、國際都競爭激烈的熱門領域，它具有獨特的技術優勢，是未來商業航天等領域動力裝置的重要方向。2018年12月7日，發動機抵達試驗台。作為國內一型全新組合發動機，這是它的第一次整機原理驗證試驗，成功與否，直接關乎此種組合動力方式是否能夠順利推進。這也是31所（北京動力機械研究所）首次做如此複雜大型試驗。該次發動機研製試驗涉及多個動力匹配、多種模式轉換「 。「該發動機的首次正式試驗，也同時是展示性試驗「。

「正式試驗的一天到來了。當夜幕降臨，精準的時序控制、流暢的調節動作、跳動的火焰完美展現了整個試驗過程，參會領導理解試驗原理的同時深感技術的震撼「。「成了！現場頓時響起長時間的熱烈掌聲與歡呼聲。」據TRRE發動機總體設計室主任冮強在國內公開發表的有關資料披露，飛行器在大氣中維持高超聲速機動飛行( 馬赫數>5 )的最佳方案是採用超燃衝壓發動機，但是超燃衝壓發動機並不具備從靜止速度加速到高超音速的能力。例如2010年美國波音公司研製的X-51A「乘波者「無人高超音速飛行器創造了超燃衝壓發動機推動飛行器飛行時間的最高記錄，其高超音速飛行時間超過100秒。但X-51A先由B-52轟炸機攜帶到高空，再由射程300公里的陸軍戰術導彈系統( ATACMS）改裝的助推器將飛行器加速至4.8馬赫，然後啟動超燃衝壓發動機進行高超音速飛行。

這種由固體火箭助推器將飛行器加速到超燃衝壓發動機啟動速度這種方法對於可重複使用的臨近空間高超聲速飛行器、空天飛機來說使用成本太高。下一代可重複使用高超聲速飛行器必須具備自推進能力，最好是能在跑道上依靠自身動力水平起飛，然後逐步加速到5-6馬赫以上進行高超音速巡航飛行。技術成熟的火箭發動機、航空渦輪發動機和超燃衝壓發動機都無法單獨完成上述任務 所以組合循環發動機是目前唯一的選擇。航天科工31所在國際上首次提出的TRRE吸氣式組合循環發動機方案將渦輪、火箭和衝壓發動機三者高度集成，其熱力循環和工作過程有機組合，各發動機進氣流道高度一體，克服了2.5到5馬赫之間渦輪發動機推力不足的缺點。該文稱：「伴隨著引射器工作的巨大轟鳴，大屏幕上顯示的實時試驗測量曲線與設計參照曲線完美重合，成了！」證明引射液體火箭確實能大幅增加5馬赫以下發動機的推力，實現了渦輪發動機與超燃衝壓發動機之間的平穩接力。

該次地面原理樣機驗證試驗的成功深化了對TRRE關鍵技術的認識，增強了上級領導的信心，為2025 年前採用現役成熟渦輪發動機進行組合，形成工程可用的方案，支撐完成小規模水平起降自主飛行試驗打下了良好基礎。據航天科工集團在2017年全球航天探索大會上披露的「騰雲工程」宣傳資料稱，航天科工計劃在2030年之前設計並製造完成中國首架可水平起飛、水平著陸並且可以多次重複使用的空天往返飛行器，TRRE發動機很有可能就是為其研製的組合動力。

目前，正如31所新聞里介紹的情況一樣，國內在高超音速飛行器動力上的競爭十分激烈，例如瀋陽發動機設計研究所正在研製渦輪噴水預冷+衝壓發動機組合動力，國防科學技術大學正在研究空氣渦輪火箭組合發動機方案，並都取得了重大成果。還有多個科研機構和大專院校也躍躍欲試，試圖加入高超音速飛行器動力的研製隊伍中來。成都飛機設計研究所和瀋陽飛機研究所也正式開展了高超音速飛行器的型號研製，預計在2030年左右，我國很有可能實現空天飛機及高超音速戰機的成功首飛，實現航空航天領域的彎道超車。

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