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設(shè)備與工具根據(jù)光明日?qǐng)?bào)的公開報(bào)道，我國(guó)目前已經(jīng)成功研制出4.5倍音速的新型沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，而上一代產(chǎn)品則在3倍音速左右。圍繞這個(gè)新聞，可以挖據(jù)出三個(gè)很有意思的問題：第一，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)有什么意義？第二，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)難點(diǎn)何在？第三，新聞中的發(fā)動(dòng)機(jī)具體將會(huì)用在哪里？
第一個(gè)問題，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是各類飛行器（包括飛機(jī)、導(dǎo)彈等），在大氣層以內(nèi)、進(jìn)行高速飛行任務(wù)時(shí)最為經(jīng)濟(jì)的動(dòng)力。傳統(tǒng)的超音速飛機(jī)采用的吸氣推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，比如渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪噴氣風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，在高速下阻力會(huì)變得越來越大而推力變得越來越小，很難做到3倍音速以上。
而不用從外界吸收空氣的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，它的工作狀態(tài)雖然不受飛行速度影響，但是由于要自帶氧化劑，同樣噸位和尺寸限制下采用火箭動(dòng)力的飛行器要少帶一半的燃料；換句話說飛機(jī)的航程、導(dǎo)彈的射程都直接要打?qū)φ鄄恢埂?
現(xiàn)代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)多采用高能固體燃料（其實(shí)就是嚴(yán)格控制燃燒速度的高能炸藥），藥柱尺寸越大，對(duì)于材料和工藝控制的要求越高，產(chǎn)品合格率越低，隨著射程增加其造價(jià)會(huì)不成比例的暴漲。
沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下工作時(shí)，推力大阻力低，而且本身結(jié)構(gòu)輕巧簡(jiǎn)單。僅以高超音速導(dǎo)彈來說，采用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在相同的噸位尺寸下做出射程翻倍的產(chǎn)品；或者保持射程不變的情況下體積做的更小，武器系統(tǒng)可以一次攜帶更多的導(dǎo)彈數(shù)量。
沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用的幾個(gè)主要難點(diǎn)，首先在于它只能在高速飛行獲得足夠進(jìn)氣壓力時(shí)才能啟動(dòng)。針對(duì)啟動(dòng)速度的問題，不同的飛行器有不同的處理方式。比如SR71黑鳥，它的J58發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)以渦噴模式工作，在加速完成后轉(zhuǎn)換為沖壓模式。而對(duì)于導(dǎo)彈（尤其是非空射型的），則通常使用固體火箭助推器進(jìn)行輔助加速。
其次的難點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)部件有著很強(qiáng)的耐高溫高強(qiáng)度要求，最后也是最大的難點(diǎn)，則是保證燃料能與空氣均勻的混合并可靠的點(diǎn)火、持續(xù)穩(wěn)定燃燒——尤其是在導(dǎo)彈進(jìn)行機(jī)動(dòng)飛行，進(jìn)氣道的角度等情況始終處于變化過程中時(shí)。
而速度越高，這方面的難度就越大。比如3倍音速提升到4.5倍音速以后，碰到的難題之一，就是進(jìn)氣道內(nèi)的氣流溫度也會(huì)隨之急劇升高，對(duì)燃燒過程形成巨大的負(fù)面影響。
高溫空氣與燃料混合燃燒以后，生成的二氧化碳和水蒸氣會(huì)進(jìn)一步開始解離；分解出大量的一氧化碳、羥基、原子態(tài)的氧和氫，在5倍音速時(shí)，燃燒生成的水分就能有60%被解離掉——而解離二氧化碳和水分的能量，都來自于燃料本身的燃燒釋放。
這種現(xiàn)象不僅導(dǎo)致了燃燒過程本身的高度不穩(wěn)定，也導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)推力的急劇下降，是阻礙沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行高超音速飛行的關(guān)鍵因素之一，被稱為“高超聲障”。
最后從應(yīng)用前景來看，由于發(fā)動(dòng)機(jī)自身限制、以及熱障和高壓等問題，目前要制造大噸位大尺寸的4.5倍音速級(jí)飛行器——比如載人飛機(jī)或者大中型無人機(jī)，還存在極大的困難；唯一可行的工程用途，就是開發(fā)遠(yuǎn)程高速導(dǎo)彈。
再進(jìn)一步具體的話，無論是超遠(yuǎn)程空對(duì)空導(dǎo)彈（用于打預(yù)警機(jī)等大型空中目標(biāo)）、遠(yuǎn)程反艦/對(duì)敵導(dǎo)彈都在可能性范圍之內(nèi)；或許數(shù)年之后，我們就能見到此類產(chǎn)品的公開亮相。為了減小導(dǎo)彈的整體尺寸，現(xiàn)代沖壓導(dǎo)彈往往會(huì)把固體火箭助推器做到?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室里。
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