中國版黑鳥：雲行超音速飛機高速衝壓發動機測試成功

有「中國版黑鳥」之稱的的4馬赫超音速客機最近又在爆震燃燒發動機測試中取得重大突破。（圖／四川凌空天行科技公司）

總部位於成都的四川凌空天行科技公司在10月中完成了「雲行」系列超音速飛機驗證機試飛後，這架被稱爲「中國版黑鳥」的4馬赫超音速客機最近又在12月17日的測試中取得重大突破，這架超音速客機所配置劃的「筋斗雲」高速衝壓發動機試飛獲得圓滿成功

據《觀察者網》報導，中國大陸民營企業四川凌空天行科技公司正在研製的最高速度4馬赫的超音速客機，今年10月在4倍音速的環境下驗證先進氣動佈局，以及與長時間耐高溫輕質化熱防護材料，在獲得成功後，近日又進行高速衝壓發動機筋斗雲（代號JINDOU400）的試飛。

筋斗雲高速衝壓發動機的推力超過400公斤，可在20 公里以上高空實現4倍音速飛行。（圖／觀察者網）

四川凌空天行科技公司發佈的新聞稿指出，該發動機推力超過400公斤，在20 公里以上高空實現4倍音速飛行。發動機採用的是爆震燃燒技術，引入模組化設計，在臨近空間高速飛行領域擁有巨大的商業應用潛力。在此次試飛中，獲得了發動機性能的實飛數據，對供油系統、電氣系統、控制系統等關鍵技術和產品進行了集成考覈，標誌着該系列發動機從原理樣機進入產品化階段，爲雲行系列超音速飛機的研製打下基礎。

報導指出，要保證飛行器在大氣層內以超過3馬赫的速度持續飛行，優秀的氣動外形設計、先進材料和高性能發動機必不可少。因爲在這樣的高速飛行條件下，與空氣的摩擦加熱會導致機體表面溫度急速攀升到500攝氏度以上，常規鋁合金材料根本無法承受。

因外形酷似美國的黑鳥高空偵察機，雲行超音速飛機也被稱爲中國版黑鳥。（圖／觀察者網）

而冷戰期間的那些經典高速飛機，例如美國的SR-71選擇了昂貴和加工工藝複雜的鈦合金，蘇聯的米格-25則採用了簡單粗暴的不鏽鋼。不過隨着現代材料技術的發展，雲行系列超音速飛機的機體材料選擇了大陸廠商研製的高性能耐高溫碳纖維材料，能承受攝氏1000度左右的高溫，並在10月的試飛中成功經受住極限環境的考驗。

報導表示，在12月17日的發動機測試中，筋斗雲高速衝壓發動機出人意料地採用了爆震燃燒技術。從雲行系列超音速飛機的演示視頻中可以確認，它是採用傳統飛機的水平起飛和水平降落模式，從而最大限度地利用氣動升力節省燃料消耗。但想要保證飛機達到4倍音速，傳統的渦扇發動機已經不夠用了，需要使用高速性能更好的衝壓發動機。而爆震燃燒正是衝壓發動機諸多技術路線中最先進、挑戰也更多的一條。

此次試飛獲得了發動機性能的實飛數據，對供油系統、電氣系統、控制系統等關鍵技術完成考覈。（圖／觀察者網）

簡單地說，基於爆震燃燒的衝壓發動機是在燃燒室內直接利用爆震燃燒產生的爆震波來壓縮氣體推進，具備燃燒效率高、推力性能好、結構重量輕等多種優勢。但該技術高頻爆震原理自帶的劇烈震動影響，對於飛行器的結構、可靠性帶來很大挑戰，因此美國雖然早在上世紀50年代就提出相關理論，卻直到最近幾年美國的軍工巨頭們纔開始規劃測試，但卻被中國民營企業搶先宣佈試飛成功。

報導認爲，筋斗雲試飛雖然成功，400公斤推力仍然不足，但它的試飛成功表明中國已經掌握了相關技術原理併成功地實現工程化實踐，在突破這個技術難關後，未來在其技術上發展更大推力的型號顯然是可以預期的。此外，雲行系列超音速飛機的外形與SR-71類似，在業內人士眼中，恐怕只是與冷戰期間的SR-71「看起來像」，在細節上仍存在諸多不同，氣動效率更是不可同日而語，若准此說雲行系列超音速飛機是「中國版黑鳥」，還真算是委屈它了。