高超音速武器漫谈

王继新

目前高超音速武器分为高超音速巡航和助推滑翔两大类，这两类飞行器的动力为什么都选择超燃冲压发动机？

王：要达到6马赫以上的高超音速飞行，常规的吸气式动力装置已经难以支持。大家知道，喷气发动机使用涡轮压气机压缩空气，然后在燃烧室里加注燃料，点火燃烧，从喷管里加速喷出，形成推力。然而在通常条件下，燃烧锋面的扩散速度极限是音速，所以即使在超音速飞行时，喷气发动机的气流和燃烧也是亚音速的。进气道的作用之一就是以尽可能小的损失将进气减速到亚音速，但我们知道喷气速度必须高于飞行速度，才可能提供推力。随着速度的提高，这一“减速一加速”过程的损失越来越大，所以涡轮类的喷气发动机速度难以超过3马赫。普通的冲压式喷气发动机省却了涡轮压气机，直接靠进气的动压压缩空气，但其空气燃烧依然是亚音速的。要突破这个关口，只有采用超音速燃烧冲压发动机。

目前各国发展高超音速技术主要选用的推进系统几乎都是超燃冲压发动机。与火箭发动机相比，冲压发动机无需携带占据很大发射重量的燃料和氧化剂，因而航程更远、结构重量更轻、可携载荷更重。在高超音速范围，超音速燃烧（简称超燃）是一种优化的循环过程，不仅增加了热力循环效率，还避免了滞留到亚音速时所引起的过高的压力和温度，对结构、材料和质量都能带来好处。因此超燃冲压发动机是高超音速巡航导弹的理想动力装置，也是实现高超音速飞行的首要技术。……