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(guó)航天史上的又一個(gè)里程碑時(shí)刻。2025年6月23日，西工大"飛天二號(hào)"成功試飛，創(chuàng)造了國(guó)際航空動(dòng)力領(lǐng)域的新紀(jì)錄。但這次成功的背后，隱藏著一個(gè)讓全球航天界都頭疼的技術(shù)難題——如何讓一套動(dòng)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(shuō)實(shí)話作為一個(gè)關(guān)注中國(guó)科技發(fā)展多年的人，我見(jiàn)過(guò)太多"卡脖子"的無(wú)奈。
高超音速技術(shù)就是其中最典型的一個(gè)，美國(guó)搞了幾十年，X51A飛行器原本計(jì)劃飛行300秒，結(jié)果多次試驗(yàn)都沒(méi)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(duì)單一。
而中國(guó)這回拿“飛天二號(hào)”呈現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)，說(shuō)不定真就會(huì)顛覆現(xiàn)有局面，
傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的三大死穴：
若想知道“飛天二號(hào)”取得突破有多厲害，那就得先搞清楚高超音速動(dòng)力系統(tǒng)到底難在哪里，
首個(gè)問(wèn)題在于動(dòng)力切換存在困難，傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力較大，卻僅能在低速狀態(tài)下運(yùn)行；沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)效率較高，不過(guò)需達(dá)到一定速度方可點(diǎn)火啟動(dòng)，這如同開(kāi)車(chē)時(shí)手動(dòng)擋與自動(dòng)擋無(wú)法順暢切換一般，不是熄火就是出現(xiàn)顛簸頓挫之類(lèi)的狀況，美國(guó)的那個(gè)X-51A就因這事遭遇挫折，推力震蕩致使試驗(yàn)失敗。
第二個(gè)致命缺陷在于燃料兼容性存在難題，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用液氫和液氧作為推進(jìn)劑，而沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)則依賴航空煤油來(lái)提供動(dòng)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(chē)配備兩個(gè)油箱，一個(gè)加汽油，一個(gè)加柴油，光是想想就覺(jué)得麻煩。
第三個(gè)死穴是飛行控制復(fù)雜性。高超音速飛行時(shí)，飛行器周?chē)鷷?huì)形成等離子云，溫度接近太陽(yáng)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(shí)間越短，必須實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的自主決策。
"飛天二號(hào)"的四段式動(dòng)力革命
西工大團(tuán)隊(duì)這次玩了個(gè)大的，他們?cè)O(shè)計(jì)的RBCC（火箭基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)）實(shí)現(xiàn)了真正的"四合一"動(dòng)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(shí)依靠過(guò)氧化氫催化劑分解生成富氧燃?xì)鈦?lái)推進(jìn)。此處存在一個(gè)關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)：燃料采用航空煤油加過(guò)氧化氫，相較于液氫液氧更為安全，儲(chǔ)存與運(yùn)輸也簡(jiǎn)便得多，如此便攻克了傳統(tǒng)沖壓發(fā)動(dòng)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(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)引射機(jī)制，利用火箭廢氣作為"空氣吸塵器"，通過(guò)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(guó)X-51A遇到的推力震蕩問(wèn)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(gè)范圍里時(shí)，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(duì)“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(lái)，從而讓動(dòng)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(guò)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(yáng)表面的溫度，即便這樣，動(dòng)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(guò)程中，推力一直都沒(méi)出任何問(wèn)題，飛行姿態(tài)平穩(wěn)得就像在軌道上滑動(dòng)一樣。
數(shù)據(jù)說(shuō)話：中國(guó)技術(shù)到底有多強(qiáng)
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，"飛天二號(hào)"的表現(xiàn)確實(shí)亮眼。它在國(guó)際上首次獲得了煤油/過(guò)氧化氫推進(jìn)劑，火箭沖壓組合動(dòng)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(guò)改變攻角來(lái)實(shí)現(xiàn)自主飛行的能力，“飛天二號(hào)”裝有下反水平主翼以及斜垂尾，能夠在高超音速飛行時(shí)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(dòng)以及大角度轉(zhuǎn)向，這也就意味著，依靠該項(xiàng)技術(shù)研發(fā)出的導(dǎo)彈在超過(guò)5馬赫時(shí)，能夠大幅提高突破防空系統(tǒng)的概率。
對(duì)比國(guó)外技術(shù)，差距更加明顯。美國(guó)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)試很難超過(guò)600秒，而中國(guó)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)已經(jīng)能持續(xù)工作600秒，在某些方面甚至領(lǐng)先美國(guó)。
從全球高超音速技術(shù)論文發(fā)表量來(lái)看，中國(guó)近年來(lái)持續(xù)全球領(lǐng)先，七所中國(guó)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(mén)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(dòng)機(jī)工作狀況制約，而組合動(dòng)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(lái)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(xiàng)技術(shù)為第七代戰(zhàn)斗機(jī)——能在一小時(shí)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(lái)看，如果這項(xiàng)技術(shù)成熟應(yīng)用到民航領(lǐng)域，安裝高超音速發(fā)動(dòng)機(jī)的客機(jī)能在起飛后兩小時(shí)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(shí)40分鐘，這將徹底改變?nèi)祟?lèi)的出行方式。
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(shí)飛行器表面溫度極高，需要能長(zhǎng)時(shí)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(shí)形成的等離子云會(huì)干擾傳統(tǒng)雷達(dá)，需要開(kāi)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(shí)間來(lái)驗(yàn)證，
但不管怎么說(shuō)，"飛天二號(hào)"的成功讓我們看到了中國(guó)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(guó)科研人員多年來(lái)默默耕耘的結(jié)果。
作為一個(gè)長(zhǎng)期關(guān)注中國(guó)科技發(fā)展的人，我想說(shuō)：我們終于在一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域不再受制于人了。從"飛天一號(hào)"到"飛天二號(hào)"，西工大團(tuán)隊(duì)用三年時(shí)間證明了中國(guó)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(hào)”要是成功了，未來(lái)航空航天產(chǎn)業(yè)會(huì)出現(xiàn)什么樣的變化？
