山西
笔者不久前曾介绍过，中国民营企业四川凌空天行科技有限公司正在研制一种最高速度4马赫的超音速客机，它的外形与冷战期间著名的美国SR-71“黑鸟”高空高速侦察机颇有几分相似。如今该公司宣布了取得重大突破——12月17日9时，“筋斗云”（代号“JINDOU400”）高速冲压发动机试飞圆满成功。
“筋斗云”（代号“JINDOU400”）高速冲压发动机试飞圆满成功
根据四川凌空天行科技有限公司的官方通稿，该发动机推力超过400公斤，在20公里以上高空实现了4倍音速飞行。发动机采用爆震燃烧技术，引入模块化设计，“在临近空间高速飞行领域拥有巨大的商业应用潜力”。此次试飞获得了发动机性能的实飞数据，对供油系统、电气系统、控制系统等关键技术和产品进行了集成考核，标志着该系列发动机从原理样机进入产品化阶段，为“云行”系列超音速飞机的研制打下了基础。
图为“云行”系列超音速飞机验证机
而就在一个多月前的10月27日，四川凌空天行科技有限公司还成功完成了“云行”系列超音速飞机验证机的试飞，考核了超音速飞机的气动、防热、控制等技术。
众所周知，想要保证飞行器在大气层内以超过3马赫的速度持续飞行，优秀的气动外形设计、先进材料和高性能发动机必不可少。因为在这样的高速飞行条件下，与空气的摩擦加热会导致机体蒙皮温度急速攀升到500摄氏度以上，常规铝合金材料根本无法承受。冷战期间的那些经典高速飞机，美国的SR-71选择了昂贵和加工工艺复杂的钛合金，而苏联的米格-25则采用了简单粗暴的不锈钢。不过随着现代材料技术的发展，“云行”系列超音速飞机的机体材料选择了国内厂商专门研制的高性能耐高温碳纤维材料，能承受摄氏1000度左右的高温，并在10月的试飞中成功经受住极限环境的考验。
“云行”系列超音速飞机验证机已完成试飞
而在12月17日的发动机测试中，“筋斗云”高速冲压发动机“出人意料”地采用了爆震燃烧技术。从“云行”系列超音速飞机的演示视频中可以确认，它是采用传统飞机的水平起飞和水平降落模式，从而最大限度地利用气动升力节省燃料消耗。但想要保证飞机达到4倍音速，传统的涡扇发动机已经不够用了，需要使用高速性能更好的冲压发动机。而爆震燃烧正是冲压发动机诸多技术路线中最先进、挑战也更多的一条。笼统地说，基于爆震燃烧的冲压发动机是在燃烧室内直接利用爆震燃烧产生的爆震波来压缩气体推进，具备系统自增压、燃烧效率高、推力性能好、推进效率高、燃烧室长度短、结构重量轻等优势，它与传统涡扇发动机的结合，可以让航空器自由地在传统亚音速和较高马赫数的飞行状态下转换。但该技术高频爆震原理自带的剧烈震动影响，对于飞行器的结构、可靠性带来很大挑战，因此美国虽然早在上世纪五十年代就提出相关理论，但直到最近几年美国的军工巨头们才开始小心翼翼地在PPT上进行规划——结果没有等美国的PPT画好，中国民营企业已经公开宣布“试飞成功”。
当然，“筋斗云”的400公斤推力仍然不足，但它的试飞成功表明中国已经掌握了相关技术原理并成功地实现工程化实践，在突破这个技术难关后，未来在其技术上发展更大推力的型号显然是可以预期的。
至于说“云行”系列超音速飞机的外形与SR-71类似，在业内人士眼中，恐怕只是单纯的“形似”——正如台湾媒体此前分析中所提到的，中国在高超音速飞行器领域积累了丰富的经验，并有先进的高超音速风洞可以进行验证，因此“云行”系列超音速飞机采用的乘波体设计，与冷战期间的SR-71只是“看起来像”，但在细节上存在诸多不同，气动效率更是“不可同日而语”。因此说“云行”系列超音速飞机是中国版“黑鸟”，还真是委屈它了……
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