清航一号 6park.com
上个月，清华大学航天航空学院王兵教授团队研制的新型发动机飞行演示试验取得成功。此次试验任务由火箭搭载升空。火箭分为两级，一级火箭分离后，二级火箭将任务段发动机推到预定高度和速度。发动机进气道实现高效吸气，供油系统将航空煤油雾化喷入燃烧室，点火系统顺利启动，燃烧室与发动机稳定工作，获得持续推力，试验取得圆满成功。那么这种新型发动机是什么类型的发动机呢，网上有不同的说法，有说是超燃冲压发动机的，有说是冲压爆震发动机的。 6park.com
清华大学官网报道 6park.com
其实在清华大学的官方报道中是有提及的，文中称这发动机为新型冲压发动机。但是到底是超燃冲压发动机还是冲压爆震发动机呢，文中并没有明确，不过我们还是可以从中找到线索。因为官方报道中提到了自增加燃烧技术，根据这一点足可以确定发动机的类型，这种新型冲压发动机应该是冲压爆震发动机。这个自增压燃烧技术其实就是爆震燃烧技术。我们知道现代航空航天发动机里面燃烧的组织方式分为两种类型，一种是等压燃烧，也叫爆燃，一种是增压燃烧，也叫爆震。等压燃烧顾名思义就是燃烧过程压力没有明显的变化，比如现在的涡喷和涡扇发动机，其发动机燃烧室内的压力是由压气机决定的。因为燃烧的速度往往是十几米每秒到几十米每秒，燃烧火焰传播的速度比较慢。 6park.com
旋转爆震发动机 6park.com
但是爆震燃烧就有很大区别，燃烧速度非常快，可达到几千米每秒，火焰传播过程会产生爆震波，会压缩燃烧室内的燃油空气混合物，使气体压力增大，这就是所谓的自增压燃烧技术。而简单的亚音速燃烧冲压发动机和超燃发动机的燃烧也属于爆燃而不是爆震，其燃烧室内的压力主要看进气道设计和飞行速度，并不会出现燃烧过程中燃烧室压力大幅增加的情况。所以我们可以肯定此次试验的发动机属于冲压爆震发动机。而且从公开的试验演示动画来看，其燃烧室是单一的圆环形结构，可以确定不是脉冲爆震发动机而是旋转爆震发动机。 6park.com
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而且报道中提到此项技术是国内空白，而且从零起步，构建新型热力循环方式。这就更不可能是超燃冲压或亚燃冲压发动机了。因为我国的亚燃冲压发动机上个世纪都已经实用化了，已经有很多型号实际投入使用了。而超燃冲压发动机我国也在2015年试验成功。所以这两种冲压发动机都称不上填补国内空白，从零起步构建新型热力循环方式就更谈不上了。而且王兵教授的论文大部分也是研究爆震发动机的。所以此次试验的发动机类型可以确定就是冲压连续旋转爆震发动机。 6park.com
冲压连续旋转爆震发动机 6park.com
具备自增压燃烧技术的航空发动机被称为第七代航空发动机 6park.com
那么这种冲压旋转爆震发动机有什么技术优势呢，首先是省油。因为爆震和爆燃的热力学效率是不一样的，爆震的工作效率要比爆燃要高。而且因为燃烧的时间也要比爆燃短很多，往往是以毫秒计的，所以燃烧生成的氮氧化合物更少，这样排放更少，更加环保节能。而且这种爆震燃烧技术不光可以用在冲压发动机上，也可以用在涡轮、涡扇发动机上，甚至是火箭发动机和燃气轮机上也可以用，可以大大提高发动机性能。正是因为有这些优点，所以使用爆震燃烧技术的自增压发动机也被归类为第七代航空发动机技术，比正在研制中的变循环发动机还要先进。这一新型发动机的试验成功打破了我国航空航天发动机技术跟随式发展的模式，可以实现换道超车，实现对国际先进水平的超越。