特邀撰稿人:冬冬
本文由战略前沿技术原创编译
冬冬译注:最近,国防科大王振国教授获得中国航空学会第三届冯如奖的消息引起广泛关注,尤其是航空协会网站早前报道的其个人获奖成就,详细介绍了中国在超燃冲压发动机方面的系列研究成果(见下图),更是让国人看了不寒而栗,不知是粗心大意,还是有意为之。该报道被国内各大军事媒体纷纷转载,并迅速引起了国外媒体对于中国高超声速技术发展的警惕和关注,本文编译自《popular science》杂志10月8日由作者Jeffrey Lin和P.W. Singer联名撰写的评论文章,仅供各位参考。
早前航空协会网站报道的王振国教授获奖成就
全文编译如下:
中国未来高超声速飞行器概念想象图(源自网友Grassroots)
如上面网友的艺术想象图所示,国防科大王振国教授团队研发的超燃冲压发动机,如果与涡轮/亚燃冲压组合发动机相配合,就可以使中国拥有马赫数6的高超声速飞行器,这是个什么概念呢?就是说这架飞行器能够在3个小时内飞抵世界的任何角落,如此快的飞行速度和临近空间(20-100km)的飞行高度能够使其免受目前任何防空系统的拦截。可能由于材料科学和物理定律的同根同源,美国高超声速飞行器SR-72与中国的竞争对手在气动外形上很相似。
美国SR-72高超声速飞行器
“现在的中国人已经不再像过去农民一样只盯着自己的一亩三分地,每天都在想着怎么填饱肚子、养家糊口,现在他们的视野已经拓展到更宽广的空间。”
超燃冲压发动机概念图(源自Henri K)
上图源自中国的某学术期刊,王教授团队研发的超燃冲压发动机可能采用与此类似的构型和研究思路。
9月,王振国教授是中国航空学会冯如奖的9位获奖者之一。
超燃冲压发动机将空气和液态燃油在超声速条件下掺混燃烧,能够将飞机和导弹推进到马赫数5以上的高超声速。
王教授获得冯如奖主要是奖励他过去十年研发了中国第一型超燃冲压发动机。中国航空学会很谨慎地提到中国的超燃冲压发动机已经成功完成了飞行试验,从而使中国成为继美国X-43和X-51高超声速技术验证飞行器之后,世界上第二个拥有实用化超燃冲压发动机的国家,能够满足飞行器在大气层内持续高超声速飞行的需求。
美国X-51A高超声速巡航飞行器
X-51A飞行模拟动画(请在WiFi环境下观看)
JF-12高超声速风洞(源自新华社)
JF-12高超声速风洞在3月开始运行,这是世界上最大的高超声速风洞,具备马赫数5-9的试验能力。中国在高超声速技术上取得的重大进展容易让外界误解成突然的成功,从而感到吃惊和不可思议,其实“863计划”一直在持续支持该项前沿技术的研发。尽管中国在涡扇发动机研发上举步维艰,但是超燃冲压发动机却是个完全不同和新兴的领域,所以寄希望于抢占先机、赢得主动。中国除了已经完成高超声速滑翔飞行器WU-14的飞行试验之外(这表明中国已掌握了高强长时防隔热材料技术),还拥有世界上最大的高超声速风洞JF-12,实验马赫数能到9,而NASA高超声速风洞只能到马赫数7。JF-12风洞为中国的科研人员提供了观测不同布局超燃冲压发动机超声速流动的试验条件,能够在试验室模拟环境下进行材料的耐久性试验,而不用通过昂贵复杂的发动机真实高空飞行试验。
高超声速飞行器概念图(Bai Wei源自)
有传言称中国在9月已经完成了马赫数4+高超声速飞行器的首次飞行试验,该飞行器由轰六携带发射,通过涡轮/亚燃冲压组合发动机从亚声速加速到马赫数4+的超声速。如果这个报道属实,这款无人高超声速飞行器将是目前世界上最快速重复起降的吸气式飞行器之一。
王振国教授的这次获奖引起了外界对中国高超声速技术发展的广泛关注。9月18日,中国航空协会网站的一篇报道披露了中国马赫数4+可重复使用无人飞行器的成功试飞,采用了一种涡轮/亚燃冲压组合发动机,即在低速时采用涡扇或涡喷发动机,而在加速至马赫数2以上时,开始启用亚燃冲压发动机。然而,在此后的几个小时内,中国航空协会网站迅速将这篇报道删除,称其“不小心”泄漏了秘密信息(当然,也可能是“故意”为之)。如果上述涡轮/亚燃冲压发动机和王振国教授的超燃冲压发动机进一步组合,就可以使飞行器的飞行马赫数由4进一步拓展到5以上。
组合循环发动机工作原理图(shinobiyan源自)