近日，我國第一架高超聲速飛機試飛成功，成為繼美國之后第二個實現(xiàn)以超燃沖壓發(fā)動機為動力的高超聲速飛行器自主飛行的國家。取得這項成果的是國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)王振國教授及其團隊。

一、提出方案、研制成功我國首臺再生冷卻超燃沖壓發(fā)動機，達到美國同等技術(shù)水平

超燃沖壓發(fā)動機在超聲速氣流中組織燃燒，點火、高效穩(wěn)定燃燒和熱防護極為困難，面臨巨大技術(shù)挑戰(zhàn)。美國歷經(jīng)60余年，直到2013年關(guān)鍵技術(shù)才得以突破。王振國教授帶領(lǐng)團隊從超聲速燃燒機理研究開始，歷經(jīng)近二十年探索，突破全部關(guān)鍵技術(shù)，研制成功世界首臺航空煤油再生冷卻超燃沖壓發(fā)動機(美國X-51A發(fā)動機采用特殊吸熱型碳氫燃料)，通過長程熱試車考核。該型發(fā)動機研制成功，標志著我國具備了獨立自主研發(fā)超燃沖壓發(fā)動機的能力。

1999年獲國家科技進步二等獎1項(排名第3)，2012年和2014年獲軍隊科技進步一等獎各1項(均排名第1)。

二、總體設(shè)計、研制成功大型連續(xù)式高超聲速推進風(fēng)洞，解決了制約我國超燃沖壓發(fā)動機技術(shù)發(fā)展的一個重大關(guān)鍵問題

大型連續(xù)式高超聲速推進風(fēng)洞模擬高空、高速飛行條件，是開展超燃沖壓發(fā)動機和高超聲速飛行器研究的關(guān)鍵試驗裝置。王振國教授帶領(lǐng)團隊突破大流量空氣加熱器和大型主動引射系統(tǒng)等兩個世界性技術(shù)難題，研制成功國內(nèi)首座大型連續(xù)式高超聲速推進風(fēng)洞，建設(shè)了系列化高超聲速推進風(fēng)洞，使我國超燃沖壓發(fā)動機試驗?zāi)芰_到國際先進水平。

采用以上技術(shù)，研制了我國首套裝備用壓力恢復(fù)系統(tǒng)，為航天科工三院研制了國家重大專項主力試驗系統(tǒng)的大型空氣加熱器、為航天科技四院研制了我國首座大型主動引射高空模擬試驗臺的引射系統(tǒng)。

2009年和2012年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎各1項(均排名第1)。

三、研制成功××高超聲速飛行器，圓滿完成自主飛行試驗，達到世界先進水平

自主飛行試驗旨在真實飛行條件下驗證高超聲速飛行器、超燃沖壓發(fā)動機的設(shè)計與地面試驗方法，是全面突破高超聲速飛行器技術(shù)的必經(jīng)之路，技術(shù)難度極大。世界上只有美國近年實施了10次自主飛行試驗，其中6次失敗。作為總指揮和總設(shè)計師的王振國教授，帶領(lǐng)團隊歷經(jīng)十余年，從概念提出、方案設(shè)計到系統(tǒng)集成，研制成功國家重大專項的××高超聲速飛行器(指最大空中速度超過音速5倍的飛行器，觀察者網(wǎng)注)，并組織完成飛行試驗，使我國成為繼美國之后第二個實現(xiàn)以超燃沖壓發(fā)動機為動力的高超聲速飛行器自主飛行的國家。

據(jù)介紹，超燃沖壓發(fā)動機是高超音速飛行器所使用的一種關(guān)鍵動力系統(tǒng)，與一般的沖壓發(fā)動機以及噴氣發(fā)動機不同，這種發(fā)動機不需要進入燃燒室的氣流必須為亞音速，從而大大提升了飛行器的飛行速度。高超聲速飛行器(飛行M數(shù)超過聲速5倍的有翼和無翼飛行器)是未來軍民用航空器的戰(zhàn)略發(fā)展方向，被稱為繼螺旋槳、渦輪噴氣推進飛行器之后航空史上的第三次革命。超燃沖壓發(fā)動機是實現(xiàn)高超聲速飛行器的首要關(guān)鍵技術(shù)，是21世紀以來世界各國競相發(fā)展的熱點領(lǐng)域之一。不過由于這一領(lǐng)域技術(shù)難度較高，國際上此前只有美國取得了部分進展。

與美國的X-51飛行器所使用的超燃沖壓發(fā)動機使用特殊的JP-7燃料相比，我國研制的航空煤油再生冷卻超燃沖壓發(fā)動機使用航空煤油作為燃料，成本更低，應(yīng)用范圍更廣。