前不久，航空學(xué)會(huì)公布了第三屆馮如獎(jiǎng)獲得者王振國(guó)同志的先進(jìn)事跡，其中提到他在超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研制之中成績(jī)突出，從而為國(guó)產(chǎn)高超聲速飛行器的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
需要指出的是王振國(guó)同志的成果和我們熟悉的WU-14高超聲速飛行器是有區(qū)別的，他的成果出來(lái)應(yīng)該是一種高超聲速巡航導(dǎo)彈，而WU-14應(yīng)該是一種火箭助推-滑翔飛行器，高超聲速巡航導(dǎo)彈的研制將會(huì)有力提高我軍遠(yuǎn)程、快速打擊能力。
目前超音速巡航導(dǎo)彈采用的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是說(shuō)氣流需要減速之后才進(jìn)入燃燒室燃燒，在這個(gè)過(guò)程中由于氣動(dòng)做功，會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，所以亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的速度一般在M6以下，考慮到工程方面的限制，實(shí)際上還要低，一般現(xiàn)在超音速巡航導(dǎo)彈的速度在M2-M4之間，如果再向上發(fā)展就需要超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
WU-14的高超音速滑翔載具
目前亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)彈的速度一般在M4以下
超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)就是氣流不經(jīng)減速直接進(jìn)入燃燒室燃燒，這樣飛行器的速度就會(huì)直線上升，所以被認(rèn)為是高超聲飛行器最為理想的動(dòng)力系統(tǒng)，不過(guò)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的困難也非常大，其中一個(gè)關(guān)鍵就是如何在高速的氣流之中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒，美國(guó)人對(duì)此的說(shuō)法“就如同在颶風(fēng)之中點(diǎn)燃一根火柴，并讓其穩(wěn)定的燃燒”，所以才會(huì)有實(shí)現(xiàn)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)自主飛行這個(gè)關(guān)鍵詞，這表明國(guó)產(chǎn)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在試飛之中成功的進(jìn)入了超燃沖壓狀態(tài)，并且保持了一段時(shí)間，這對(duì)于國(guó)產(chǎn)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是一個(gè)歷史性的突破，目前超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間最長(zhǎng)的應(yīng)該是美國(guó)的X-51A，它的SJY61超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在首次試飛之中工作了140秒(2.5分鐘)，速度為M5左右。
美國(guó)早期披露的X-51A高超音速試驗(yàn)飛行器美國(guó)早期披露的X-51A高超音速試驗(yàn)飛行器
X-51也采用了航空煤油作為燃燒
同時(shí)文中提到超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用了航空煤油冷卻，表明它采用了燃料應(yīng)該是航空煤油，航空煤油是現(xiàn)代噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)燃料，它具有廉價(jià)、容易保存等優(yōu)點(diǎn)，在M4以下具有足夠的穩(wěn)定性及高的比沖，不過(guò)隨著速度的增加，它的比沖就會(huì)大幅度下降，當(dāng)超過(guò)M8以上的時(shí)候，就無(wú)法給超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)使用，需要用液氫作為燃料，但是不容易保存和運(yùn)輸，所以國(guó)產(chǎn)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)如果采用航空煤油作為燃料的話，那么它的速度應(yīng)該在M5-6之間，美國(guó)的X-51也采用了JP-7航空煤油，并且采用乙烯助燃。
由于飛行器高速飛行加上發(fā)動(dòng)機(jī)工作，所以超燃發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的溫度非常高，因此需要必要的冷卻手段，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁溫度不會(huì)過(guò)高，所以國(guó)產(chǎn)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用了航空煤油作為冷卻劑，也就是說(shuō)航空煤油能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)壁面里面流動(dòng)，以吸收熱量，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，這個(gè)技術(shù)實(shí)際上是為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間工作。
