刚刚,一道刺眼的火光划过了西北戈壁的天空。眼前这场景并非是普通的火箭试验,它实际上是中国科学家在全球最大的高温高压风洞——JF-12风洞内,点燃了一台颠覆20世纪70年代以来所有传统发动机的创新设备。这台被称为斜爆轰发动机的装置,能够在极端高温高压下,让飞机的速度达到每秒3.5公里。它创下的记录惊人——时速高达20000公里,相当于16马赫的速度。
随着航天技术的持续进步,我们的飞行方式也将发生革命性的变化。未来,我们有可能在仅仅一个小时内完成从地球一端到另一端的飞行,这个时间段就像你在电影院里看完一部电影那样短暂。甚至不需要依赖目前高超音速飞行所必需的昂贵液氢,这项技术将民航客机常用的RP-3航空煤油替代了液氢,而煤油的成本仅为液氢的三分之一。 通过预压缩技术,将煤油加热到比太阳表面还要高的温度,这样就能最大限度地释放其能量,实现了用廉价燃料驱动超高速飞行的突破。斜爆轰发动机的最大特点是,它将传统发动机的缓慢燃烧变成了可控爆炸。普通发动机像蜡烛一样慢慢燃烧,而这款发动机利用激波瞬间引燃燃料,爆震波以超音速传播,燃烧速度比传统超燃冲压发动机快了1000倍。由于燃烧室体积大幅缩小了85%,其高效能得到了大幅提升。 斜爆轰发动机独特的设计风格,体现了暴力美学的理念,它使发动机的工作范围稳定扩展到6-16马赫,能够适应从大气层最低飞行高度到太空边缘的各种极限飞行条件。这样的一项技术突破,不仅意味着飞行速度的大幅提升,还将对现有的防空系统构成巨大的挑战。比如,俄乌冲突中的俄罗斯匕首高超音速导弹以7分钟摧毁1000公里外的目标,而16马赫速度的战机将进一步缩短打击时间,几乎可以忽略不计敌方的反应时间。这种发动机作为动力链条中的关键一环,发挥着先发制人的作用,同时对整个动力系统的高效运行起到催化剂的作用。在飞行的起飞阶段,涡喷发动机提供动力;在中段,旋转爆震发动机将飞机加速到6马赫;最后,斜爆轰发动机接力,将速度提升至16马赫。 将这些先进的动力方案与中国的腾云空天飞机概念相结合,未来不仅可能推动高超音速侦察平台的发展,还将助力全球快速抵达飞行器的诞生,甚至可能开启太空旅游的新纪元。虽然这项技术已经突破了理论上的技术瓶颈,但要真正实现应用,仍面临着一系列难题需要解决。飞行速度达到16马赫时,产生的极端高温将达到2000到3000摄氏度,这对材料的耐热性提出了严苛的要求。此外,巨大的加速度对人体的承受能力也是一大考验,初期应用更可能集中在无人飞行器等领域。 随着中国在高超音速动力技术上不断取得突破,全球一小时飞行的梦想正从科幻走向现实,彻底改变以往半天全球之都和一天全球之都的时代,开启了一个小时全球之都竞赛的新格局。