“一秒跑三千米” 我国10000公里/时超燃冲压发动机风洞试验获突破

图为刘伟在风洞试验中观察到的出口火焰结构。

图为刘伟在第十一航天研究所高能脉冲风洞中拍摄的。

12月10日，记者从中国航天科技集团股份有限公司第十一研究所获悉，该研究所两个研究所成功完成的氢氧燃烧推进试验，在5毫秒内实现了氢气在空气中近3公里/秒(10000公里/小时)的超音速自主燃烧，并获得了超音速燃烧模式下的试验数据和火焰图像。

该试验由中国第一个世界上最大直径的*活塞驱动高能脉冲风洞进行，该风洞是由第十一届宇航科学院自主开发和建造的。风洞的操作就像操作一个超大型“泵”。重活塞的高速运动产生高温高压驱动气体，然后将测试气体压缩到高总焓、高总压力的状态，再通过喷嘴加速，实现飞机返回地球或外星时超高速飞行环境的模拟甚至再现。

据相关试验负责人介绍，氢氧燃烧推进试验解决了超高速超燃冲压发动机地面试验中的两个关键技术问题。首先，通过极其精确的定时控制技术，氢燃料和空气以接近3公里/秒(10000公里/小时)的速度在百分之一的眨眼时间(5毫秒)内实现了空间相交，实现了“你有我，我有你”的状态。其次，氢燃料的超声速点火和稳定燃烧是利用轻壁横向喷射和空腔稳焰相结合的技术实现的，就像高强度龙卷风中火柴的点火和稳定燃烧一样。

本次试验的成功不仅标志着高能脉冲风洞正式进入实用阶段，真正成为先进飞机的孵化器，也标志着风洞在氢氧燃烧推进试验能力3公里/秒(10000公里/小时，马赫数10)方面取得了重大突破，为我国超高速超燃冲压发动机的研究提供了良好的技术储备。这一举措将大大加快世界对世界运输系统动力技术的创新进程，推动解决现有动力“开弓不回头”的问题，实现真正的“穿云飞行”，在天地之间灵活*移动。