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2020年6月10日，全球权威军事工业媒体《简氏防务周刊》刊登了一篇聚焦中国高超音速导弹项目最新消息的报道——中国最新型超燃冲压发动机试验机连续工作600秒。简氏认为这是“中国高超音速武器项目发展计划的重要进展”。
Jane 的报告内容
据简氏报道，超燃冲压发动机是高超音速飞行器的一项关键核心技术，可以为飞行速度超过 5 马赫的导弹和飞机提供动力。
简氏认为，中国目前拥有众多且非常广泛的高超声速研究项目和计划，涉及众多科研机构，并在基础研发和试验设施方面投入巨资超燃冲压发动机 上市公司，例如世界上第一个能模拟高达25马赫高速飞行试验条件的高超声速风洞。
早在2018年8月，中国就曾试射动力高超音速飞行器“星空二号”，该飞行器采用火箭发动机垂直发射，助推器与有效载荷分离后，自身推进系统开始工作并提供动力，飞行速度接近6马赫。
星空二号高超音速试验飞行器
2019年10月举行的国庆70周年阅兵式上，中国人民解放军首次展示了已经服役的高超音速导弹——东风-17。它采用固体燃料火箭作为助推器，在上升最高点与有效载荷分离，随后高超音速滑翔弹头有效载荷将以高超音速和可控滑翔弹道击中目标。其弹道与传统弹道导弹完全不同。
超燃冲压发动机有多重要？
高超音速滑翔飞行器（HGV）的飞行包线取决于发射轨迹的顶点。如果能设计出一枚高超音速巡航导弹，并采用新型高超音速发动机驱动，其飞行将比高超音速滑翔飞行器更加灵活、机动性更强，也能实现更远的射程。
由于目前超燃冲压发动机研制难度极大，已成为战术级高超音速导弹的头号障碍。因此，为了规避这一关键技术，尽快实现高超音速武器的实用化应用和部署，世界几大航天强国都采取了“另类”手段，即先用火箭发动机“撑”起来。俄罗斯的“匕首”和中国的“东风”-17均采用火箭发动机。
超燃冲压发动机结构示意图
不过吸气式战术高超音速导弹的吸引力毕竟是巨大的——与火箭式战术高超音速导弹相比，它的射程远（可达数千公里，是火箭式高超音速导弹的数倍）、飞行弹道灵活（吸气式高超音速导弹可以像战术飞机一样机动，而不是采用滑翔机动弹道）、重量轻、体积小（可以做得比现在的火箭式高超音速导弹更轻更小，可以由更多类型的载机携带，战术用途要广泛得多）。因此，包括俄罗斯、美国、中国在内的世界各国都在积极研究吸气式高超音速导弹，而这种导弹的核心被公认为是“超燃冲压发动机”。
600秒，这水平多厉害？世界领先，跟美国不相上下啊！
此前，美国是超燃冲压发动机技术领域公认的最强者。美国研制的实验性超燃冲压发动机在X-51A技术验证机上进行飞行试验，原计划工作300秒。2010年5月26日，在15000米高空，X-51A验证机与B-52轰炸机机翼分离。在火箭助推器的帮助下，X-51A迅速加速，随后火箭分离，超燃冲压发动机在4.8马赫的空速下成功启动。在最初15秒内，X-51A验证机飞行正常，开始逐渐加速，发动机工作性能明显好于预期。在持续飞行约65秒后，遥测数据显示飞机出现异常，发动机后舱温度明显升高，加速度开始下降。 超燃冲压发动机持续工作143秒后，遥测信号中断船舶自动化设备维修，原定飞行300秒、加速到6马赫的计划因飞行提前终止而落空。一年后，2011年6月13日，X-51A进行第二次飞行试验，火箭助推器成功将X-51推到5倍音速，超燃冲压发动机乙烯开始喷射并着火。但随后改用JP-7常规燃料时，进气口未能开始持续燃烧，工作人员尝试重启恢复，仍未成功，最后在操作员的控制下，飞机坠入大海。第三次情况似乎比第二次更为严重，X-51A在发射后仅16秒就出现故障，助推火箭在最初15秒内就将其加速到4倍音速。 在助推火箭成功与其分离后，飞机本身失去了控制，但发动机却无法顺利启动和点火，导致试飞失败。2013年5月1日，X-51A终于创下了飞行试验中发动机工作时间最长的纪录——210秒。
X-51A 在 B-52H 上进行安装测试
在四次试飞中，超燃冲压发动机两次点火失败，一次工作了143秒，一次工作了210秒，这些都是X-51A在报废前的成绩。
至于俄罗斯，近年来在超燃冲压发动机技术领域也取得了一定的进展。据透露，格罗莫夫飞行测试研究所的GLL-31试验机在上世纪末的一次飞行试验中就实现了超燃冲压发动机连续工作50秒；中央发动机研究所等研制的亚/超燃冲压双模发动机的点火时间在21世纪初达到了50至60秒，现在时间更长，应该也能达到X-51A的水平。
据《简氏防务周刊》报道，中科院力学所研究团队在发动机地面试验中取得了新型超燃冲压发动机连续工作600秒的好成绩。那么这个600秒的成绩与俄罗斯、美国相比如何呢？有很多所谓的军事自媒体，直接把600秒与美国X-51A的210秒进行比较，并吹嘘“中国超燃冲压发动机世界第一”。其实这是一种误解。必须强调的是，X-51A的连续工作时间记录是在飞行试验中取得的，而中国团队的600秒则是在发动机地面试验中取得的。两者的试验环境和条件完全不同，不能直接比较。从难度和复杂程度上讲，X-51A的飞行试验难度更大，因为在空中飞行试验中，发动机的工作状态受制于装机发动机飞行控制姿态的高难度和实际的复杂环境。 超燃冲压发动机的空中启动难度远高于地面试验环境，虽然地面试验也力图模拟实际飞行工作环境条件，但毕竟无法与实际空中飞行试验相比，因此应该说X-51A空中210秒的工作时间是含金量十足的，直接与地面试验的600秒相比并不公平。
但是，在美俄百余秒的飞行试验数据面前，中国超燃冲压发动机600秒的地面试验记录就一文不值吗？其实不然。目前国际上正在研制试验的超燃冲压发动机，绝大多数在地面试验中只开动几秒到几十秒，试验时间超过100秒的并不多见。比如美国空军实验室、阿诺德公司、诺斯罗普·格鲁曼公司（必须强调，诺斯罗普·格鲁曼公司是公认的美国超燃冲压发动机领域实力最强、技术实力最强的公司，美军目前正在研制的几款吸气式导弹项目的动力系统均由诺斯罗普·格鲁曼公司主导）联合进行的中型超燃冲压发动机关键部件MSCC项目试验。一轮地面试验持续了9个月，在这9个月里，超燃冲压发动机试验机累计地面试验时间只有30多分钟，也就是1800秒。 虽然美方没有公布此次试验的最长试车时间，但想突破600秒恐怕也难，可见600秒的试车成绩足以与美国并驾齐驱，甚至在某些方面略有领先，中国的超燃冲压发动机研制已经达到世界领先水平！
结论
目前吸气式战术高超音速导弹已成为高超音速武器领域竞争最为激烈的领域超燃冲压发动机 上市公司，美国、俄罗斯、中国三足鼎立船舶自动化设备维修，各有所长，都在竭尽全力，争取早日实现超燃冲压发动机研制成功定型，将吸气式高超音速导弹投入实用化。究竟谁将率先冲过终点线？让我们拭目以待。
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