陸超燃衝壓技術猛進 東風17射程起碼增5倍

東風-17高超音速飛彈2019年10月1日首度在北京天安門廣場的大閱兵中公開亮相。（新華社）

中國科學院力學研究所最近悄悄發佈了一條消息，範學軍團隊在超燃衝壓發動機地面試驗中，連續運作了600秒，打破美國X-51研究機210秒的世界記錄。

據觀察者網4日報導，中國大陸科技部不久前公佈的第二節全國創新爭先獎名單中，北航的高超音速強預冷團隊獲獎，引起了極大關注。分析指出，這兩樣突破性技術的意義非同小可。

範學軍團隊不僅解決了大量理論和設計問題，還在懷柔建造了大型測試裝置，解決了工程問題，使研究成果達到很高的技術成熟度。根據力學所介紹，範學軍在普林斯頓獲得博士後，成爲力學所研究員、博導，擔任中國大陸國家重大專項燃料組專家與某重大專題技術首席。他在國內率先開展主動冷卻發動機技術研究，在力學所懷柔基地建成首套主動冷卻技術綜合試驗平臺。

分析認爲，超燃衝壓實用化的意義是怎麼強調也不過份的。2019年中共在建政70週年大閱兵上只公開了東風17的外觀，射程沒有公佈，據估計，應該介於1800-2500公里。而採用超燃衝壓，從高超音速滑翔彈（HGV）改爲高超音速巡弋飛彈（HCM）的話，只需要較小的助推火箭就能起飛，大量氧化劑佔用的重量可轉爲燃料，大幅增加射程。

就算計入更重的超燃衝壓發動機和輔助系統，射程的增加也是可想而知的。分析指出，就算不可能增加15倍的射程，而只能增加5倍，也能在大體相同的全系統尺寸和重量情況下，達到9000-12500公里的射程。

分析強調，如果說東風17還只是「嘉手納快遞」的話，那「超級東風17」就不只是關島快遞，而是「夏威夷快遞」，甚至「洛杉磯快遞」了，軍事意義不言而喻。

中方在建政70週年大閱時，高調展示了東風17高超音速飛彈。但分析指出，這還是HGV。而與彈道飛彈相比，HGV的飛行高度低，由於地球曲率，地面雷達的探測距離遠遠低於彈道飛彈，預警機的巡航高度也不能根本解決問題。

不過，傳統飛彈預警是根據飛彈發射時的巨大尾焰，還有初始軌跡來推斷彈道的。而HGV在發射時雖有尾焰問題，但轉入滑翔後，可以透過機動能力，完全擺脫簡單彈道，使得導彈的航跡無法預測。預料在可預見的將來，天基探測仍有難以克服的技術困難。缺乏有效的跟蹤，就談不上有效的攔截，因此HGV的突防能力比速度更快，但彈道呆板的彈道飛彈更高。

正因爲如此，HGV成爲各國爭相研發的重點。解放軍不僅有東風17，還有東風26，也具有高超音速滑翔的能力。而比HGV層次更高的是，則是HCM。高超音速飛彈採用超燃衝壓發動機後，可全程有動力飛行，所以稱爲高超音速巡弋飛彈。

HGV的能量全來自助推級的火箭發動機。而在重量上，自帶氧化劑的火箭發動機比可以從空氣中吸取氧氣的噴氣發動機吃虧。此外，HCM與HGV只能做相對簡單的橫向機動不同，它可以更加複雜地機動，甚至迂迴攻擊。

HCM的助推器只要加速到超燃衝壓的點火速度就行了，因此對助推器的要求大大降低，有助於降低助推器的體積和重量。而較小的助推器，正意味着發射熱特徵較小。而超燃衝壓本身的熱特徵，遠小於火箭發動機，這意味着天基探測其實不可能捕獲HCM。

HCM是終極高超音速武器，分析指出，美國曾想一步到位，直接發展HCM，但卻卡在動力問題上。與亞燃衝壓相比，超燃衝壓的進氣壓縮，燃燒和形成推力都是在超音速條件下進行的。與亞燃衝壓需要把進氣降低到亞音速，然後把燃氣加速到超音速相比，大大降低了阻力。但在超音速條件下，不僅燃燒難以穩定，還有高溫問題，很容易超過結構材料的耐溫極限，而範學軍團隊的主要貢獻，就在於熱端部件主動冷卻技術。