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資料圖：美國(guó)X-51使用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可以獲得極高的速度。

近日，三院31所“某液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)研制”成果榮獲國(guó)防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。該所自主研制的某液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)提高了我國(guó)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的整體研究水平，為未來(lái)動(dòng)力裝置研究提供了扎實(shí)的技術(shù)支撐，標(biāo)志著我國(guó)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究邁入了一個(gè)新的高度。

超聲速燃燒沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)，它簡(jiǎn)稱超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在攀升過(guò)程中從大氣里獲取氧氣。放棄攜帶氧化劑，從飛行中獲取氧氣，節(jié)省重量，就意味著在消耗相同質(zhì)量推進(jìn)劑的條件下，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生4倍于火箭的推力。

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是指燃料在超聲速氣流中進(jìn)行燃燒的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。在采用碳?xì)淙剂蠒r(shí)，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行M數(shù)在8以下，當(dāng)使用液氫燃料時(shí)，其飛行M數(shù)可達(dá)到6~25。超聲速或高超聲速氣流在進(jìn)氣道擴(kuò)壓到馬赫4的較低超聲速，然后燃料從壁面和/或氣流中的突出物噴入，在超聲速燃燒室中與空氣混合并燃燒，最后，燃燒后的氣體經(jīng)擴(kuò)張型的噴管排出。

高超聲速飛行器(飛行M數(shù)超過(guò)聲速5倍的有翼和無(wú)翼飛行器)是未來(lái)軍民用航空器的戰(zhàn)略發(fā)展方向，被稱為繼螺旋槳、渦輪噴氣推進(jìn)飛行器之后航空史上的第三次革命。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是實(shí)現(xiàn)高超聲速飛行器的首要關(guān)鍵技術(shù)，是目前世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。

目前，國(guó)外發(fā)展較多的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)包括亞燃/超燃雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和亞燃/超燃雙燃燒室沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。亞燃/超燃雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是指發(fā)動(dòng)機(jī)可以亞燃和超燃沖壓兩種模式工作的發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛行M數(shù)大于6時(shí)，實(shí)現(xiàn)超音速燃燒，當(dāng)馬赫數(shù)低于6時(shí)。實(shí)現(xiàn)亞音速燃燒。目前，美國(guó)、俄羅斯都研究了這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，NASA正在進(jìn)行飛行試驗(yàn)的就是這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。亞燃/超燃雙燃燒室沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道分為兩部分：一部分引導(dǎo)部分來(lái)流進(jìn)入亞音速燃燒室，另一部分引導(dǎo)其余來(lái)流發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)原理進(jìn)入超音速燃燒室。這種發(fā)動(dòng)機(jī)適用于巡航導(dǎo)彈這樣的一次性使用的飛行器。

盡管超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)有許多優(yōu)勢(shì)，是高超音速飛行器的最佳吸氣式動(dòng)力，但它不能獨(dú)立完成從起飛到高超音速飛行的全過(guò)程，因此人們提出了組合式動(dòng)力的概念，這種方案的馬赫數(shù)范圍是0-15，用于可在地面起降的有人駕駛空天飛機(jī)。國(guó)外已經(jīng)研究過(guò)的組合式超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)主要有渦輪/超燃沖壓和火箭/超燃沖壓等。這種組合發(fā)動(dòng)機(jī)可能成為21世紀(jì)從地面起降的可重復(fù)使用的空天飛機(jī)的動(dòng)力。