一道火光劃破西北大漠的夜空，這不是科幻電影的特效，而是中國航天史上的又一個里程碑時刻。2025年6月23日，西工大"飛天二號"成功試飛，創(chuàng)造了國際航空動力領(lǐng)域的新紀(jì)錄。但這次成功的背后，隱藏著一個讓全球航天界都頭疼的技術(shù)難題——如何讓一套動力系統(tǒng)從靜止?fàn)顟B(tài)一路推進(jìn)到12馬赫高超音速？
說實(shí)話作為一個關(guān)注中國科技發(fā)展多年的人，我見過太多"卡脖子"的無奈。
高超音速技術(shù)就是其中最典型的一個，美國搞了幾十年，X51A飛行器原本計劃飛行300秒，結(jié)果多次試驗(yàn)都沒達(dá)到預(yù)期。
俄羅斯雖然有"匕首""鋯石"等高超音速武器，但技術(shù)路線相對單一。
而中國這回拿“飛天二號”呈現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)，說不定真就會顛覆現(xiàn)有局面，
傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的三大死穴：
若想知道“飛天二號”取得突破有多厲害，那就得先搞清楚高超音速動力系統(tǒng)到底難在哪里，
首個問題在于動力切換存在困難，傳統(tǒng)火箭發(fā)動機(jī)推力較大，卻僅能在低速狀態(tài)下運(yùn)行；沖壓發(fā)動機(jī)效率較高，不過需達(dá)到一定速度方可點(diǎn)火啟動，這如同開車時手動擋與自動擋無法順暢切換一般，不是熄火就是出現(xiàn)顛簸頓挫之類的狀況，美國的那個X-51A就因這事遭遇挫折，推力震蕩致使試驗(yàn)失敗。
第二個致命缺陷在于燃料兼容性存在難題，火箭發(fā)動機(jī)通常采用液氫和液氧作為推進(jìn)劑，而沖壓發(fā)動機(jī)則依賴航空煤油來提供動力，這兩套燃料系統(tǒng)意味著成倍增加的重量與復(fù)雜度，這就像是給一輛車配備兩個油箱，一個加汽油，一個加柴油，光是想想就覺得麻煩。
第三個死穴是飛行控制復(fù)雜性。高超音速飛行時，飛行器周圍會形成等離子云，溫度接近太陽表面水平，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)根本扛不住。而且速度越快，留給反應(yīng)的時間越短，必須實(shí)現(xiàn)毫秒級的自主決策。
"飛天二號"的四段式動力革命
西工大團(tuán)隊這次玩了個大的，他們設(shè)計的RBCC（火箭基組合循環(huán)發(fā)動機(jī)）實(shí)現(xiàn)了真正的"四合一"動力系統(tǒng)。
第一階段：火箭模式（0-2.5馬赫）
航空器從靜止?fàn)顟B(tài)升空時依靠過氧化氫催化劑分解生成富氧燃?xì)鈦硗七M(jìn)。此處存在一個關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)：燃料采用航空煤油加過氧化氫，相較于液氫液氧更為安全，儲存與運(yùn)輸也簡便得多，如此便攻克了傳統(tǒng)沖壓發(fā)動機(jī)“需先達(dá)高速方能點(diǎn)火”的技術(shù)難題。
第二階段：引射模式（1.5-3馬赫）
當(dāng)速度達(dá)到1.53馬赫時，系統(tǒng)啟動引射機(jī)制，利用火箭廢氣作為"空氣吸塵器"，通過熱力喉道調(diào)節(jié)技術(shù)最大化提升進(jìn)氣效率。這一技術(shù)成功避免了美國X-51A遇到的推力震蕩問題，讓飛行更穩(wěn)定、航程更遠(yuǎn)。
第三階段：亞燃沖壓模式（3-6馬赫）
當(dāng)速度在3到6馬赫這個范圍里時，進(jìn)氣口可以自己去調(diào)節(jié)激波的角度，就好像給飛行器安裝了一對“能自己適應(yīng)的鼻孔”一樣，不管飛行速度怎樣改變，都能把空氣很好地吸進(jìn)來，從而讓動力系統(tǒng)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
第四階段：超燃沖壓模式（6馬赫以上）
當(dāng)速度超過六馬赫進(jìn)入超燃狀態(tài)后，燃燒室的溫度迅速上升，差不多達(dá)到了太陽表面的溫度，即便這樣，動力輸出依舊保持著穩(wěn)定且持續(xù)的狀態(tài)，更為關(guān)鍵的是，在這四種模式轉(zhuǎn)換的過程中，推力一直都沒出任何問題，飛行姿態(tài)平穩(wěn)得就像在軌道上滑動一樣。
數(shù)據(jù)說話：中國技術(shù)到底有多強(qiáng)
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，"飛天二號"的表現(xiàn)確實(shí)亮眼。它在國際上首次獲得了煤油/過氧化氫推進(jìn)劑，火箭沖壓組合動力的變結(jié)構(gòu)進(jìn)氣、變推力加速、變攻角自主飛行等科學(xué)數(shù)據(jù)。
更關(guān)鍵之處在于它具備通過改變攻角來實(shí)現(xiàn)自主飛行的能力，“飛天二號”裝有下反水平主翼以及斜垂尾，能夠在高超音速飛行時靈活地“仰頭”或“低頭”，如同戰(zhàn)斗機(jī)一般做出復(fù)雜的心形機(jī)動以及大角度轉(zhuǎn)向，這也就意味著，依靠該項技術(shù)研發(fā)出的導(dǎo)彈在超過5馬赫時，能夠大幅提高突破防空系統(tǒng)的概率。
對比國外技術(shù)，差距更加明顯。美國的超燃沖壓發(fā)動機(jī)地面測試很難超過600秒，而中國的超燃沖壓發(fā)動機(jī)試車已經(jīng)能持續(xù)工作600秒，在某些方面甚至領(lǐng)先美國。
從全球高超音速技術(shù)論文發(fā)表量來看，中國近年來持續(xù)全球領(lǐng)先，七所中國研究機(jī)構(gòu)進(jìn)入全球論文發(fā)表量前十強(qiáng)，其中西北工業(yè)大學(xué)排名第二。
技術(shù)突破背后的戰(zhàn)略意義
“飛天二”成功絕非僅為一次試驗(yàn)而已，它或許預(yù)示著高超音速武器研制門檻大幅降低，傳統(tǒng)高超音速武器或是依靠昂貴火箭助推，或是受沖壓發(fā)動機(jī)工作狀況制約，而組合動力技術(shù)達(dá)成了從低速到高超音速的全涵蓋，這也就意味著未來空天飛行器可如同普通飛機(jī)一般從跑道起飛，隨后加速到高超音速乃至進(jìn)入軌道。
從軍事應(yīng)用角度看，這項技術(shù)為第七代戰(zhàn)斗機(jī)——能在一小時內(nèi)打擊全球目標(biāo)的空天戰(zhàn)機(jī)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。高超音速武器具備超高速、高毀傷、高突防能力，幾乎可以躲避當(dāng)前使用的任何防御系統(tǒng)，使快速反應(yīng)和全球攻擊成為可能。
從民用前景來看，如果這項技術(shù)成熟應(yīng)用到民航領(lǐng)域，安裝高超音速發(fā)動機(jī)的客機(jī)能在起飛后兩小時內(nèi)到達(dá)世界任何地方。想象一下，從北京到紐約只需要1小時40分鐘，這將徹底改變?nèi)祟惖某鲂蟹绞健?/span>
冷靜思考：挑戰(zhàn)依然存在
當(dāng)然，我們也要保持冷靜，高超音速技術(shù)的工程化應(yīng)用還面臨諸多挑戰(zhàn)，首先是材料科學(xué)難題，高超音速飛行時飛行器表面溫度極高，需要能長時間承受高溫的新型材料。
其次是制導(dǎo)控制系統(tǒng)，高速飛行時形成的等離子云會干擾傳統(tǒng)雷達(dá)，需要開發(fā)新的導(dǎo)航制導(dǎo)技術(shù)。
末尾就是成本把控方面的例子！怎么把實(shí)驗(yàn)室技術(shù)變成能大規(guī)模生產(chǎn)的工程產(chǎn)品？還是得需要時間來驗(yàn)證，
但不管怎么說，"飛天二號"的成功讓我們看到了中國在高超音速技術(shù)領(lǐng)域從跟跑到并跑，甚至在某些方面領(lǐng)跑的可能。這不僅是技術(shù)的勝利，更是中國科研人員多年來默默耕耘的結(jié)果。
作為一個長期關(guān)注中國科技發(fā)展的人，我想說：我們終于在一個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域不再受制于人了。從"飛天一號"到"飛天二號"，西工大團(tuán)隊用三年時間證明了中國人完全有能力在最前沿的技術(shù)領(lǐng)域取得突破。
你內(nèi)心好好想想，“飛天二號”要是成功了，未來航空航天產(chǎn)業(yè)會出現(xiàn)什么樣的變化？
