高超声速飞行器如何突破“新热障”?解析高超声速飞行器的极速“密码”

2025-12-19 16:54  金台资讯

据外媒报道,俄罗斯军队在2025年9月举行的"西部-2025"联合战略演习期间,从巴伦支海成功试射一枚"锆石"高超声速导弹。导弹飞行速度超过7倍声速,从发射到命中目标用时极短,留给对手防御系统的反应时间仅有短短十几秒。

速度是决定飞行器能否突破防空系统拦截,顺利完成作战任务的关键。以"锆石"为代表的高超声速导弹7倍声速的突防速度背后,是超燃冲压发动机提供的巨大推力。超燃冲压发动机被视为高超声速飞行的最佳动力装置,在消耗同等质量推进剂的条件下,能够产生4倍于普通火箭发动机的推力,具有无可比拟的推进能力和战略价值。

极速动力之源

超燃冲压发动机,全称超声速燃烧冲压式发动机,是一种允许燃料在超声速气流中燃烧,从而产生动能推力的冲压式发动机。与涡轮发动机相比,超燃冲压发动机巧妙地利用飞行器在高速飞行时迎面气流的冲压效应,使气流在进入发动机后被自然压缩,省去了传统涡轮发动机复杂的压气机涡轮部件。当飞行器的速度达到5倍声速以上时,这种"压缩"效应极其明显,从而为超声速燃烧提供必需的高温高压气流。

超燃冲压发动机主要由3大部件构成:进气道、燃烧室和尾喷管。进气道对高超声速气流进行适度的减速增压,使其达到适合燃烧的状态;燃烧室内燃料与气流充分混合并燃烧,将化学能转化为热能。燃烧后的高温高压气体在尾喷管内进一步膨胀加速,并从喷口向后喷出,形成巨大推力。

超燃冲压发动机能够支持飞行器进行高超声速飞行,相比之下,普通发动机存在推力极限,飞行器速度被限制在3倍声速左右。例如,20世纪60年代美苏开发的S-71"黑鸟"和米格-25战斗机,最大飞行速度均不超过3马赫。