科普時報記者項錚
近日，四川凌空天行科技有限公司成功試飛“筋斗云”高速沖壓發動機（代號“JINDOU400”），其在20公里以上高空實現了4倍音速飛行。該發動機采用了爆震燃燒技術，引入模塊化設計，在超音速飛機上擁有巨大的商業應用潛力。
兩條技術路線各有利弊
臨近空間飛行是指在距離地面20公里以上的空域，實現至少四倍于現有運輸速度的快速運輸，它被認為是具有巨大商業價值的全球前沿領域之一，預計未來十年內可能發展成為一個萬億級別的市場。
凌空天行總設計師鄧帆介紹，從全球來看，實現臨近空間飛行一般有兩條技術路線：第一條是航空路線，即沿著飛機的發展思路，通過提高速度、突破聲障，實現超音速飛行，例如協和超音速飛機。它的優點是繼承了大量成熟航空技術，缺點則是速度越往后越難提升，必須實現對動力技術的突破。第二條是航天路線，即沿著高超音速飛行器的發展思路，降低其速度，實現超音速飛行。它的優點是速度快，缺點是技術不成熟，需要在工程設計上實現可重復使用。
此前，馬斯克曾經設想過用火箭代替客機實現全球通行。所謂的坐火箭出行就是第二種航天技術路線，思路是由火箭助推，把飛機帶入臨近空間，然后由飛機依靠氣動設計和自身配備的發動機滑行。凌空天行的“筋斗云”也采用了第二種航天技術路線。
技術難題仍需解決
目前，臨近空間飛行技術已經有了突破，但是距離真正的載人飛行還有一定距離。
鄧帆告訴記者，“超音速飛行執飛高度至少是2萬米以上，這個高度空氣更稀薄，飛行速度更快，燃料消耗更少。音爆、防熱設計等都是需要克服的難題。”
鄧帆表示，執飛高度過高，會導致飛機在加速和巡航段音爆非常大，影響乘坐舒適性。因此，超音速飛機的機頭都設計得非常狹長，既是為了減阻，也是為了降低音爆。“美國現在有一款專門用于減弱音爆的X59，雖然做得很好，但它只是為了研究音爆本身。‘云行’在設計的時候，研究了消除音爆的主動和被動技術，包括采用其他介質在上面進行噴射，氣動設計也是我們的核心技術。”
此次凌空天行的“筋斗云”試飛獲得了發動機性能的實飛數據，對供油系統、電氣系統、控制系統等關鍵技術和產品進行了集成考核。鄧帆透露，凌空天行2024年已經連續實現氣動布局、防熱材料、動力系統的一系列突破，有望按照計劃在2026年完成首飛。
（凌空天行供圖）
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