戍天九思：全球首次！中国高超音速无人机试飞成功

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　　9月6日，美国望眼欲穿的高超音速导弹实验再次失败。而中国已经有东风—17、东风—27两款高超音速导弹装备部队，最近又传来好消息。

　　据小央视频9月25日报道，近日，我国爆震发动机成功完成无人飞行器点火试验。该发动机将对高超音速飞行器的发展产生深远影响，甚至有望改进火箭发动机的效率。

　　▲小央视频：我国爆震发动机成功完成无人飞行器点火试验视频截图

　　笔者认为，这种旋转爆震发动机是一种新型高超音速发动机，该型无人机试飞成功，表明中国高超音速无人机研发取得重大突破！

　　爆震发动机有什么用途？

　　这种连续旋转爆震发动机（RDE）效率很高，成本不到同等推力发动机的一半，具有极大的军事和商业应用价值。

　　军事上，应用于各类火箭和导弹、临近空间飞行器、军用飞机、无人机等领域。

　　商业上，可作为商业航天火箭动力、高速无人机动力、燃气轮机动力。

　　一旦这种连续旋转爆震发动机技术成熟后，它还可与涡扇发动机结合，成为继变循环发动机之后的下一代航空发动机，也称为第7代航空发动机。

　　▲2022年珠海航展中展示的“白帝”未来空战系统与这次试飞的爆震发动机无人机外形惊人相似

　　爆震发动机有三种类型

　　爆震发动机是基于爆震燃烧原理的新型动力装置，利用脉冲/连续旋转爆震波产生的高温、高压燃气来产生推力的新概念发动机。可分三种：

　　脉冲爆震发动机（PDE）：每次起爆都需要点火。适合5-6马赫的准高超音速飞行。

　　旋转爆震发动机（RDE）：只需要一次起爆即可。比前者重量更轻，使用燃料更少，却能产生更大的推力，推重比可达20。适合5-6马赫的准高超音速飞行。

　　斜爆震发动机（ODE）：可达到6-17马赫速度。

　　目前，大家看好是旋转爆震发动机和斜爆震发动机，中美两国都重点转向这两种爆震发动机的研发。

　　爆震发动机相比涡扇发动机有三大优势

　　一是效率高。爆震发动机可以看成定压力燃烧，而涡扇发动机都是定容燃烧。由于定压燃烧的热循环效率大大高于定容燃烧，达到49%，而定容燃烧效率仅为27%，因此爆震发动机相比涡扇发动机还具有热效率更高的优势。

　　二是推重比高。与传统发动机相比，爆震发动机省去了压气机、涡轮机等部件，具有结构简单、推重比高、成本低廉等特点。据估计，脉冲爆震发动机的推重比可达20，未来还有可能继续提升，而现有最先进涡扇发动机的推重比仅12～13。

　　三是最高可达17马赫。研究表明，涡扇发动机最高只能支持飞行器在0-3马赫速度区间内飞行，即便是涡轮-冲压发动机也只能在0-5马赫速度区间内飞行。然而，爆震发动机不仅能够零速度启动，而且最高飞行速度可达5马赫以上，其中斜爆轰发动机最高飞行速度可达到17马赫。

　　中国3种爆震发动机已有2种领先美国

　　据西工大严传俊爆轰发动机研发团队论文讲，通过对比中美两国标志性成果发现，我国在旋转爆震发动机和斜爆震发动机领域均已经领先于美国！

　　★2020年5月，美国中央佛罗里达大学的一个研究小组跟空军研究实验室的旋转爆震火箭发动机（RDRE）项目的合作团队声称已经建立并测试了一个工作实验室模型。声称，美国空军的目标是在2025年进行一次火箭发射飞行试验。

　　▲美国研制的旋转爆震火箭发动机的测试照片

　　★2021年5月17日，美国中央佛罗里达大学团队一直在开发一种斜爆震发动机，他们已成功启动了该发动机，并首次在发动机内捕获并稳定了固定的持续爆震，并成功运行3秒。

　　以上是美国的研发进展情况。而中国旋转爆震火箭和无人机、驻定斜爆震发动机都已研发成功。

　　★2017年3月6日，在厦门召开的第21届国际航天飞机和高超声速系统与技术大会，我国姜宗林团队直接展示了660毫米直径的连续旋转爆轰发动机试验性样机。

　　▲660毫米连续旋转爆震发动机测试现场

　　★2022年5月1日，清华大学清航壹号旋转爆震冲压发动机飞行试验评审会圆满召开。评审专家一致认为，清航壹号旋转爆震冲压发动机圆满完成预定科学试验任务，这是国际范围内旋转爆震冲压发动机首次飞行试验。

　　★2023年7月16日，据央视军事报道，中国科学院力学研究所研究员、怀柔激波风洞项目负责人姜宗林介绍，他们研制的驻定斜爆轰发动机实现了7—9倍音速。

　　这些都是公开报道的消息，实际上中国在爆震发动机领域的成果只会更多。