16马赫煤油发动机出世，半小时从上海到洛杉矶！未来空战好打了

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半小时从上海飞到洛杉矶的航班要不要了解一下？我国科学家可能已经掌握了打开未来之门的钥匙。

中国成功造出了全球首台以普通航空煤油为燃料的斜爆震发动机，它的速度最高可达16马赫，换句话说，这台发动机每小时能飞20000公里。

人类天空的未来看来要由中国主导了！

16马赫是认真的吗？

很多人对16马赫这个数字可能没什么具体概念，对上海到洛杉矶的距离也没什么了解，如果按照现在的航空水平来计算，民航客机至少需要十几个小时。

马赫就是音速，16马赫就是16倍音速，这个速度已经比大多数弹道导弹都要快了，甚至可以超过一些低轨道航天器的速度。

按照现在人类对高超音速武器的定义来看，突破5马赫就已经算是高超音速的范畴，16马赫是3倍于高超音速的超级速度，这种速度基本上已经可以甩脱地心引力，冲进太空了。

也难怪五角大楼对这事儿这么关注，他们的担忧是有道理的！这个斜爆震发动机凭什么能飞这么快呢？这要从它的工作原理说起。

普通航空发动机依靠的是“定压燃烧”过程，燃料在燃烧室里平稳燃烧后喷出高温高压气体提供推力。

这种过程的效率是不错的，但有个致命缺点，一旦飞行速度过高，空气进入发动机时就会带来速度非常快的气流，燃烧就很容易跟不上气流的变化，通俗来讲就是火焰“hold不住”气流。

斜爆震发动机就完全没有这个困扰，它是依靠爆震燃烧进行推进的，爆炸波在这种燃烧模式下会以极高的速度传递，在微秒级完成整个燃烧过程。

这样就可以大幅提升燃料转化为推力的效率，斜爆震发动机的燃烧速率比传统超音速燃烧冲压发动机快1000倍，正是因为它具备瞬间释放大量能量的能力，才可以轻松实现6到16马赫的飞行速度。

当然16马赫只是斜爆震发动机能够达到的理论极限，实际测试没有完全触及这个上限，我国科学家对待研究的态度向来严谨，虽然这台发动机的极限速度标在了16马赫，但我们在初步实验中大概率只会在较低的速度区间内做验证。

科研不能心急，循序渐进才是关键！

煤油登场，氢气退场！

不过我国科学家的突破不光是在速度上，燃料的选择才是真正的关键。

此前全球范围内研发的大部分高超音速发动机基本上都是依赖氢气的。

氢气的优点非常明确，它的点火速度特别快，对于高超音速发动机来说这一点非常关键，只有燃料燃烧速度跟得上气流速度，高超音速飞行才能成为现实。

可是氢气也就只有点火速度快这一个优点了，用起来那是相当麻烦，跟其他燃料比起来，氢气的储存要求极高，必须在接近零下253摄氏度这种极低的温度下保存，稍有不慎就可能泄漏或挥发。

而且氢气的能量密度低，想要满足长时间的飞行需求就必须携带更多燃料，所以能源问题一直是限制人类高超音速发动机进步的关键。

氢气虽然看上去非常完美，但实际使用下来根本就不实用，即使技术上行得通，实际部署中的成本和后勤问题都非常麻烦。

所以这次改用标准的航空煤油才是真正的大杀器，航空煤油是航空业作为普通的燃料，民航客机和军用飞机加的都是这种油。

航空煤油不仅更容易储存，能量密度也更高，可以在有限的空间内释放更多能量，而且煤油不容易挥发，哪怕是在高温高压的条件下也可以保持非常高的稳定性。

如果能够用航空煤油解决高超音速发动机的燃料问题，那氢气就可以直接被淘汰了，当然煤油也不是直接就能拿来用的。

为了解决航空煤油点火速度慢的问题，我国科研团队选择了预热的办法。

在煤油进入燃烧室之前将其预热到3500摄氏度以上，创造出局部高温热点，再通过凸起结构引导爆炸反应，直接解决了航空煤油的点火问题。

至于为什么不使用汽油和柴油那就更简单了，除了煤油在单位体积内可以提供更多能量之外，煤油的挥发性也最弱，更何况汽油和柴油对不同温度的稳定性也不好。

低温下要么容易结冰，要么越来越粘稠流动性变差，这些特性对飞机这个时常要在低温高空飞行的工具来说实在是比较麻烦。

斜爆震发动机，离我们还有多远？

不过我们对斜爆震发动机的现状一定要有一个清晰的认识，虽然这项技术的实际应用前景非常光明，但是发动机现在只是在原理样机阶段取得巨大突破，从实验室走到现实应用还要迈过好几道坎。

发动机要装配到飞机上就要涉及整个系统能否与发动机完美配合的问题，工作时长就是其中的一道门槛，目前这台斜爆震发动机在实验室条件下实现了130秒的稳定工作时间。

这点时间对飞行器来说是远远不够的，除了时间问题之外，斜爆震发动机还有许多难题正等待科研人员的攻破。

在高马赫数下如何控制发动机内部温度，如何寻找耐热材料都是现在必须解决的问题，当飞行器以16马赫的速度飞行时，工作温度会急剧上升，部分区域温度可能超过3000摄氏度。

普通金属材料根本无法承受这么高的温度，如果找不到合适的材料，发动机会在飞行过程中解体，在这一点上我们已经取得了一定突破，科研团队正在研发新型高温合金材料和陶瓷基复合材料，希望能够提升发动机耐高温的能力。

只不过这类材料的研究是需要大量时间的，必须要反复测试

之后才能保证万无一失。

这就是推力的问题，斜爆震发动机的优势是速度，但想要实际应用必须要解决推力的问题，不谈推力只谈速度对于航空器领域来讲就是耍流氓。

传统的涡扇发动机现在已经十分成熟，推力的计算也有了非常固定的公式，但是爆震发动机的推力输出机制仍然在不断优化阶段。

如何在有限空间内释放出更多推力的同时控制住发动机的重量和尺寸，是现在依然没能解决的难题，科研人员正在不断调整发动机的燃料喷射方式和燃烧室设计，希望通过结构优化来实现推力提升。

再就是飞行平台的配合问题，不管是高超音速飞机还是空天飞机都是一个非常系统的工程，强劲的发动机这是其中的一环，想要让飞行器飞的更加稳定必须要在气动布局、飞控系统和耐热结构上有质的飞跃。

飞机外表蒙皮如何在高马赫数下不被烧毁，飞控系统如何在极端速度下保持稳定操作都是棘手的问题，这些问题都不是发动机单方面的突破能解决的，整个航空航天系统必须要全面的进步才能让这一项技术真正落地。

不管怎么说，爆震发动机的未来还是非常光明的，一旦正式落地，我国军事领域将取得重大突破，甚至可能颠覆未来战争的形态。

就拿高超音速导弹来说，我国现有的高超音速导弹就已经让其他军事大国无比头疼了，我们的导弹飞行速度快、突防能力强，让现有反导系统几乎束手无策。

当未来我国导弹装上爆震发动机之后，16马赫的速度已经是天下无敌的存在了，当对方雷达发现我国导弹之后，留给防御方的时间只有几十秒。

反导系统必须在几十秒内探测到导弹并计算出拦截轨道，之后完成拦截发射和撞击，这根本就是不可能完成的任务，就算反导系统完成了计算，不具备如此超高速度的拦截导弹也追不上我们的爆震发动机，被打击摧毁就是铁板钉钉的事实。

再就是空天飞机这个让各国科学家梦寐以求的“大杀器”，这种飞行器能够在大气层内外自由飞行，速度可达到现有航天器的数倍。

一旦斜爆震发动机成熟正式列装，从我国本土起飞的空天飞机可以在两个小时内可以抵达全球任何地方的上空。

对现有防空系统来说，这种飞行器几乎是无法防御的，它飞得太高太快，现有雷达和导弹系统很难及时捕捉轨迹。

结尾

科研从实验室走向现实需要时间，但不会太久，我国在斜爆震发动机上的研究已经从最初的理论摸索进入了实际测试和优化阶段。

虽然科学家们面对的挑战依然还有很多，这其中要经历对材料、工艺和控制系统的不断升级优化，让人觉得有点“慢”，但航空航天领域的创新本来就是个慢工出细活，每一步都必须扎扎实实。

成熟之后的斜爆震发动机将会彻底改变未来的空战格局，虽然距离实际应用还有一段距离，但慢就是快，斜爆震发动机的突破性进展已经让我们看到未来高超音速飞行的曙光。