超音速飞行新突破！“筋斗云”开启航空新时代？

作者：李传福 史湘绮

2024年12月17日，四川凌空天行科技有限公司研发的“筋斗云”（代号“JINDOU400”）高速冲压发动机成功完成了试飞。这款发动机以其卓越的性能，推力超过400公斤，在20公里以上的高空实现了4倍音速飞行。这一成就不仅标志着我国在临近空间高速飞行领域取得了重大突破，更预示着航空新时代的到来。

图为“筋斗云”高速冲压发动机

“筋斗云”高速冲压发动机采用了爆震燃烧技术，这是一种颠覆传统的燃烧方式。爆震燃烧技术通过在燃烧室内引发一系列快速、连续的爆震波，将燃料和氧化剂的化学能高效转化为热能和动能。与传统的燃烧方式相比，爆震燃烧具有更高的燃烧效率和比冲，能够为发动机提供更强劲的推力。此外，该发动机还引入了模块化设计，使得结构更加紧凑、功能独立、维护便捷。这种设计理念不仅提高了发动机的可靠性和可维护性，还为后续的升级和改进提供了便利。

在试飞过程中，凌空天行科技获取了宝贵的发动机性能数据，并对供油系统、电气系统和控制系统等关键技术进行了全面的集成考核。这些测试的成功，充分验证了“筋斗云”高速冲压发动机工作的稳定性和可靠性。此次试飞不仅标志着该系列发动机从原理样机阶段迈入了产品化阶段，还为后续“云行”系列超音速飞机的研制奠定了坚实基础。

“云行”系列超音速飞机是凌空天行科技在“筋斗云”高速冲压发动机基础上研发的超音速飞行器。该系列飞机在2024年10月27日成功完成了验证机试飞，飞行速度超过马赫4，升阻比在3.5以上。整机覆盖黄色轻质复合材料，不仅减轻了飞机的重量，还提高了其在高速飞行时的气动性能。此次试飞验证了超音速飞机的气动性能、防热技术和控制技术，对其飞行控制、航电设备和结构强度进行了全面考核。这些测试结果为后续超音速客机的研发提供了有力支持。

图为云行全尺寸超音速客机

从全球范围来看，超音速飞机的发展主要有两条技术路线。第一条是航空路线，即沿着飞机的发展思路，通过提高速度、突破声障，实现超音速飞行。例如协和超音速飞机，它继承了大量成熟航空技术，但随着速度的提升，其动力技术面临越来越大的挑战。第二条是航天路线，即沿着高超音速飞行器的发展思路，降低其速度，实现超音速飞行。这条路线的优点是可以做到很高速度，但其专业不如航空技术那么成熟，需要在工程设计上实现从一次性到可重复使用的转变。

“筋斗云”高速冲压发动机的试飞成功，为我国在临近空间高速飞行领域的发展提供了新的思路。它不仅在技术上实现了重大突破，还在商业应用方面展现出巨大的潜力。未来，该发动机有望应用于民用航空，实现超音速客机的量产，从而大幅缩短国际航班的飞行时间。例如，从北京到纽约的飞行时间有望从目前的十几个小时缩短到1小时以内，这将极大地改变人们的出行方式，为航空运输业带来革命性的变革。

“筋斗云”高速冲压发动机的成功试飞，是我国航空领域的一项重大科技成果。它不仅打破了国外在高速飞行技术上的垄断，还为我国航空产业的发展注入了新的活力。未来，随着该技术的不断成熟和应用，必将开启航空新时代，推动我国从航空大国向航空强国迈进。