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两小时跨太平洋!日本高超音速氢发动机测试成功日本科研人员在高超音速风洞内,成功完

两小时跨太平洋!日本高超音速氢发动机测试成功日本科研人员在高超音速风洞内,成功完成5倍音速工况下氢燃料冲压发动机燃烧测试。该发动机搭载于缩比例高超音速飞行器样机上。这款两米长的飞行器模型与配套发动机,由日本宇宙航空研究开发机构联合早稻田大学、东京大学、庆应义塾大学共同研发制造。

技术原理冲压发动机无需旋转压缩机,依靠锥形进气道压缩外界空气。高温压缩空气进入燃烧室后与燃料混合燃烧,废气经喷口喷射产生推力。该发动机仅达到特定速度后才能启动,无法在地面静止状态产生推力。此次测试于宫城县角田航天中心风洞开展,机构 4 月 16 日对外公布相关消息。试验模拟 25 千米高空、5 倍音速飞行状态,验证飞行器耐热性能、操控舵面运作及发动机燃烧工况。据测算,5 倍音速飞行时机体周边气温可达 1000 摄氏度,依托隔热防护结构,样机内部温度基本维持常温,机载操控电子设备运行稳定。科研团队同步检测氢燃料冲压发动机尾气,研判其环境影响。下一步计划将高超音速试验飞行器搭载于高空探测火箭,开展 5 倍音速实地飞行试验。日本宇宙航空研究开发机构已深耕氢燃料预冷吸气式高超音速涡轮喷气发动机二十余年,现已验证该发动机可实现起飞至 4 倍音速稳定运转。目前研发重心转向涡轮喷气发动机 + 超燃冲压发动机组合动力系统,目标实现 4 至 8 倍音速飞行。该项技术预计2040 年代正式落地。氢燃料吸气式发动机既可适配高超音速民航客机,也能服务飞行高度达百公里的空天飞行器。相较于火箭发动机,吸气式发动机可直接利用空气中的氧气助燃,无需携带大量氧化剂。超高飞行速度产生的极端高温,以及配套散热降温技术,仍是目前核心技术难题。来源:中国民用航空网。