我国突破高超声速冲压发动机研制难关

近日，我国第一架高超声速飞机试飞成功，成为继美国之后第二个实现以超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行器自主飞行的国家。取得这项成果的是国防科学技术大学王振国教授及其团队。

一、提出方案、研制成功我国首台再生冷却超燃冲压发动机，达到美国同等技术水平

超燃冲压发动机在超声速气流中组织燃烧，点火、高效稳定燃烧和热防护极为困难，面临巨大技术挑战。美国历经60余年，直到2013年关键技术才得以突破。王振国教授带领团队从超声速燃烧机理研究开始，历经近二十年探索，突破全部关键技术，研制成功世界首台航空煤油再生冷却超燃冲压发动机(美国X-51A发动机采用特殊吸热型碳氢燃料)，通过长程热试车考核。该型发动机研制成功，标志着我国具备了独立自主研发超燃冲压发动机的能力。

1999年获国家科技进步二等奖1项(排名第3)，2012年和2014年获军队科技进步一等奖各1项(均排名第1)。

二、总体设计、研制成功大型连续式高超声速推进风洞，解决了制约我国超燃冲压发动机技术发展的一个重大关键问题

大型连续式高超声速推进风洞模拟高空、高速飞行条件，是开展超燃冲压发动机和高超声速飞行器研究的关键试验装置。王振国教授带领团队突破大流量空气加热器和大型主动引射系统等两个世界性技术难题，研制成功国内首座大型连续式高超声速推进风洞，建设了系列化高超声速推进风洞，使我国超燃冲压发动机试验能力达到国际先进水平。

采用以上技术，研制了我国首套装备用压力恢复系统，为航天科工三院研制了国家重大专项主力试验系统的大型空气加热器、为航天科技四院研制了我国首座大型主动引射高空模拟试验台的引射系统。

2009年和2012年获国家技术发明二等奖各1项(均排名第1)。

三、研制成功××高超声速飞行器，圆满完成自主飞行试验，达到世界先进水平

自主飞行试验旨在真实飞行条件下验证高超声速飞行器、超燃冲压发动机的设计与地面试验方法，是全面突破高超声速飞行器技术的必经之路，技术难度极大。世界上只有美国近年实施了10次自主飞行试验，其中6次失败。作为总指挥和总设计师的王振国教授，带领团队历经十余年，从概念提出、方案设计到系统集成，研制成功国家重大专项的××高超声速飞行器(指最大空中速度超过音速5倍的飞行器，观察者网注)，并组织完成飞行试验，使我国成为继美国之后第二个实现以超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行器自主飞行的国家。

据介绍，超燃冲压发动机是高超音速飞行器所使用的一种关键动力系统，与一般的冲压发动机以及喷气发动机不同，这种发动机不需要进入燃烧室的气流必须为亚音速，从而大大提升了飞行器的飞行速度。高超声速飞行器(飞行M数超过声速5倍的有翼和无翼飞行器)是未来军民用航空器的战略发展方向，被称为继螺旋桨、涡轮喷气推进飞行器之后航空史上的第三次革命。超燃冲压发动机是实现高超声速飞行器的首要关键技术，是21世纪以来世界各国竞相发展的热点领域之一。不过由于这一领域技术难度较高，国际上此前只有美国取得了部分进展。

与美国的X-51飞行器所使用的超燃冲压发动机使用特殊的JP-7燃料相比，我国研制的航空煤油再生冷却超燃冲压发动机使用航空煤油作为燃料，成本更低，应用范围更广。