发动机是道坎
命运多舛的“乘波者”以一次次的失败,向世人普及着高超音速飞行器的概念。
多数专家认为,高超音速飞行器指的是飞行速度超过5倍音速的飞机、导弹、炮弹之类的有翼或无翼飞行器。
飞行器的飞行速度一旦达到高超音速,面临着很多的技术难题。首当其冲的是发动机瓶颈。飞行速度一旦超过音速,飞行器的进气道吸入空气的速率将受到激波效应的影响无法达到发动机的需求,进而发动机也就无法产生足够的动力。
“乘波者”飞行器使用的是超燃冲压发动机,它可以在攀升过程中从大气里攫取氧气。放弃携带氧化剂,从飞行中获取氧气,意味着在消耗相同质量推进剂的条件下,超燃冲压发动机能够产生4倍于火箭的推力。
超燃冲压发动机最大的技术难点是点火。难度有多大?在高超音速气流中添加燃料并点火,相当于在龙卷风中点燃一根火柴!
“乘波者”飞行器几次试飞,都已经完成了超燃冲压发动机的点火,但是燃烧室内气流的不均匀以及超燃冲压发动机本身低速性能不好,一直是影响“乘波者”飞行器稳定飞行的潜在威胁。
专家们指出,目前超燃冲压发动机的6倍音速只是点火技术的瓶颈。一旦突破之后,飞行器的飞行速度将有更大的提升空间,而不仅仅只是6倍音速。