超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)超聲速燃燒沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)01簡(jiǎn)介主要特點(diǎn)主要類型發(fā)展歷史航空中的運(yùn)用關(guān)鍵技術(shù)目錄030502040607工作過(guò)程發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展現(xiàn)狀目錄0908基本信息超聲速燃燒沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)，它簡(jiǎn)稱超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在攀升過(guò)程中從大氣里獲取氧氣。放棄攜帶氧化劑，從飛行中獲取氧氣，節(jié)省重量，就意味著在消耗相同質(zhì)量推進(jìn)劑的條件下，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生4倍于火箭的推力。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介美國(guó)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是指燃料在超聲速氣流中進(jìn)行燃燒的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。在采用碳?xì)淙剂蠒r(shí)，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行Ma數(shù)在8以下，當(dāng)使用液氫燃料時(shí)，其飛行Ma數(shù)可達(dá)到6~25。超聲速或高超聲速氣流在進(jìn)氣道擴(kuò)壓到馬赫4的較低超聲速，然后燃料從壁面和/或氣流中的突出物噴入，在超聲速燃燒室中與空氣混合并燃燒，最后，燃燒后的氣體經(jīng)擴(kuò)張型的噴管排出。高超聲速飛行器（飛行M數(shù)超過(guò)聲速5倍的有翼和無(wú)翼飛行器）是未來(lái)軍民用航空器的戰(zhàn)略發(fā)展方向，被稱為繼螺旋槳、渦輪噴氣推進(jìn)飛行器之后航空史上的第三次革命。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是實(shí)現(xiàn)高超聲速飛行器的首要關(guān)鍵技術(shù)，是21世紀(jì)以來(lái)世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。國(guó)外發(fā)展較多的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)包括亞燃/超燃雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和亞燃/超燃雙燃燒室沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。亞燃/超燃雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以在亞燃和超燃沖壓兩種模式工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛行M數(shù)大于6時(shí)，實(shí)現(xiàn)超音速燃燒，當(dāng)馬赫數(shù)低于6時(shí)。實(shí)現(xiàn)亞音速燃燒。美國(guó)、俄羅斯都研究了這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，NASA正在進(jìn)行飛行試驗(yàn)的就是這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。亞燃/超燃雙燃燒室沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道分為兩部分：一部分引導(dǎo)部分來(lái)流進(jìn)入亞音速燃燒室，另一部分引導(dǎo)其余來(lái)流發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)原理進(jìn)入超音速燃燒室。這種發(fā)動(dòng)機(jī)適用于巡航導(dǎo)彈這樣的一次性使用的飛行器。發(fā)展歷史發(fā)展歷史用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)做推動(dòng)力并不是一個(gè)新概念。國(guó)外超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展已有50多年的歷史。20世紀(jì)90年代，，最早的專利就記錄在案了。60年代中期，一些超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)飛行試驗(yàn)，最高速度達(dá)到馬赫數(shù)7.3。通用電氣公司、聯(lián)合技術(shù)公司、馬夸特公司、約翰·霍普金斯大學(xué)APL實(shí)驗(yàn)室以及NASA蘭利研究中心等研制出典型的氫燃料超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)（相同燃料也用于航天飛機(jī)和其他液體火箭助推器）。80年代中期，美國(guó)政府啟動(dòng)了以超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的國(guó)家空天飛機(jī)計(jì)劃。但是，隨著冷戰(zhàn)結(jié)束、財(cái)政緊縮，美國(guó)政府不得不在1994年取消這個(gè)計(jì)劃，當(dāng)時(shí)他們已經(jīng)投資了近20億美元。2004年，NASA的HyperX計(jì)劃完成，成功地進(jìn)行了兩次氫燃料超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行試驗(yàn)。這兩次飛行都是在單一速度和高度下，持續(xù)了數(shù)秒。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃還是美國(guó)的X-43同年末，X－43A超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)飛行器創(chuàng)造了馬赫數(shù)9.6的記錄。美國(guó)空軍正在試圖利用下一代超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，在一定速度和高度的范圍內(nèi)加速飛行器，并采用液體碳?xì)淙剂献鳛榘l(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，另外還要用它來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在攀升過(guò)程中從大氣里獲取氧氣。放棄攜帶氧化劑，從飛行中獲取氧氣，從而節(jié)省重量。已從概念和原理探索階段進(jìn)入了以飛行器為應(yīng)用背景的先期技術(shù)開(kāi)發(fā)階段。預(yù)計(jì)，到2010年，以此發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的高超聲速巡航導(dǎo)彈將問(wèn)世。到2025年，以此為動(dòng)力的高超聲速轟炸機(jī)和空天飛機(jī)將有可能投入使用。主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)一是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、成本低、單位推力（單位質(zhì)量流量推進(jìn)劑產(chǎn)生的推力）高和速度快的優(yōu)點(diǎn)。與火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相比，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)需攜帶氧化劑。因此，有效載荷更大，適用于高超聲速巡航導(dǎo)彈、高超聲速航空器、跨大氣層飛行器、可重復(fù)使用的空間發(fā)射器和單級(jí)入軌空天飛機(jī)的動(dòng)力。由于有重要的軍事和航空航天應(yīng)用前景，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)備受世界各國(guó)重視。昂貴的試驗(yàn)費(fèi)用是制約超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)研制的主要因素之一。二是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是在靜止?fàn)顟B(tài)下不能自行啟動(dòng)，須用助推方法將其推進(jìn)到一定速度后才能有效工作，且其低速性能不好。航空中的運(yùn)用航空中的運(yùn)用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料燃燒需要氧氣，但大氣層外沒(méi)有足夠的氧氣來(lái)維持燃燒。因此，飛往太空需要火箭推進(jìn)，還要攜帶燃料和氧化劑。即使像航天飛機(jī)這樣當(dāng)今最先進(jìn)的發(fā)射系統(tǒng)，液氧和固體氧化劑也占去了發(fā)射重量的一半，這才保證了在進(jìn)入地球軌道的整個(gè)航程中，燃料能持續(xù)燃燒。超聲速燃燒沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)可能是解決方法之一。它簡(jiǎn)稱超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在攀升過(guò)程中從大氣里獲取氧氣。放棄攜帶氧化劑從飛行中獲取氧氣。節(jié)省重量，就意味著在消耗相同質(zhì)量推進(jìn)劑的條件下，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生4倍于火箭的推力。經(jīng)過(guò)幾十年間歇式的發(fā)展，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)終于插上翅膀，成為現(xiàn)實(shí)。研究人員計(jì)劃在2007年、2008年進(jìn)行關(guān)鍵的全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)，并在2009年展開(kāi)一系列突破技術(shù)屏障的飛行試驗(yàn)

。主要類型雙模態(tài)沖壓超燃組合雙燃燒室沖壓主要類型雙模態(tài)沖壓HyShot亞燃/超燃雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是指發(fā)動(dòng)機(jī)可以亞燃和超燃沖壓兩種模式工作的發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行M數(shù)低于6時(shí)，在超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道內(nèi)產(chǎn)生正激波，實(shí)現(xiàn)亞聲速燃燒；當(dāng)M數(shù)大于6時(shí)，實(shí)現(xiàn)超聲速燃燒，使超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的M數(shù)下限降到3，擴(kuò)展了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍。美國(guó)、俄羅斯都研究了這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，俄羅斯多次飛行試驗(yàn)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)就是這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。NASA即將進(jìn)行飛行試驗(yàn)的也是這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。這種超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)可用于高超聲速的巡航導(dǎo)彈、無(wú)人駕駛飛機(jī)和有人駕駛飛機(jī)。雙燃燒室沖壓對(duì)于采用碳?xì)淙剂系某紱_壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在M3~4.5范圍工作時(shí)，會(huì)發(fā)生燃料不易著火的問(wèn)題，為解決這一問(wèn)題。人們提出了亞燃/超燃雙燃燒室沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)概念。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道分為兩部分：一部分引導(dǎo)部分來(lái)流進(jìn)入亞聲速燃燒室，另一部分引導(dǎo)其余來(lái)流進(jìn)入超聲速燃燒室。突擴(kuò)的亞聲速燃燒室起超燃燃燒室點(diǎn)火源的作用，使低M數(shù)下，燃料的熱量得以有效釋放。由于亞燃預(yù)燃室以富油方式工作，不存在亞燃沖壓在貧油條件下的燃燒室-進(jìn)氣道不穩(wěn)定性。這種方案技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小，發(fā)展費(fèi)用較低，較適合巡航導(dǎo)彈這樣的一次性使用的飛行器。掌握該技術(shù)的主要是美國(guó)霍布金斯大學(xué)的應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室。超燃組合盡管超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)有許多優(yōu)勢(shì)，是高超聲速飛行器的最佳吸氣式動(dòng)力，但它不能獨(dú)立完成從起飛到高超聲速飛行的全過(guò)程，因此人們提出了組合式動(dòng)力的概念。早在50年代對(duì)超燃沖壓概念進(jìn)行論證時(shí)，人們就提出了以超燃沖壓為主的組合式動(dòng)力的方案，這種方案的M數(shù)范圍是0~15甚至25。用于可在地面起降的有人駕駛空天飛機(jī)。已經(jīng)研究過(guò)的組合式超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)類型很多，包括渦輪/亞燃/超燃沖壓、火箭/超燃沖壓等。這種發(fā)動(dòng)機(jī)將成為21世紀(jì)從地面起降的空天飛機(jī)的動(dòng)力。關(guān)鍵技術(shù)燃料燃燒室的設(shè)計(jì)一體化設(shè)計(jì)材料關(guān)鍵技術(shù)火焰保持器熱平衡燃料的噴射火焰特性描述關(guān)鍵技術(shù)燃料流過(guò)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流速度始終為超聲速，空氣流過(guò)飛行器體內(nèi)通常只有幾毫秒的滯留時(shí)間，要想在這樣短的時(shí)間內(nèi)完成壓縮、增壓，并與燃料在超聲速流動(dòng)狀態(tài)迅速、均勻穩(wěn)定地完成低損失、高效率的摻混、點(diǎn)火并燃燒是十分困難的，燃料與空氣的摻混好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度和熱負(fù)荷。因此，應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸、形狀、燃料種類、噴注器設(shè)計(jì)、燃燒機(jī)理等多方面的因素進(jìn)行綜合性理論和試驗(yàn)研究。燃燒室的設(shè)計(jì)由于來(lái)流不均勻，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的工作非常復(fù)雜。因此，燃燒室的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)特別是超聲速燃燒過(guò)程的研究非常重要。盡管數(shù)值模擬技術(shù)已發(fā)展到了相當(dāng)高的水平，但這種發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的研究發(fā)展還主要依靠試驗(yàn)。高超聲速推進(jìn)系統(tǒng)研究對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求很高，要模擬的氣動(dòng)參數(shù)變化范圍大。而且，只有有限的試驗(yàn)可在地面進(jìn)行，大部分問(wèn)題必須通過(guò)飛行試驗(yàn)解決。一體化設(shè)計(jì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體/發(fā)動(dòng)機(jī)的一體化設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的技術(shù)，包括氣動(dòng)力一體化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一體化、燃料供應(yīng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)一體化和調(diào)節(jié)控制設(shè)計(jì)一體化。材料這兩項(xiàng)技術(shù)是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的基本技術(shù)，由于高超聲速推進(jìn)系統(tǒng)極高的熱負(fù)荷，因此需要耐高溫的陶瓷基復(fù)合材料、碳/碳復(fù)合材料，同時(shí)需要燃料在工作過(guò)程中完成許多部件的冷卻任務(wù)。低溫液氫是吸引人的燃料和冷卻劑，但它的密度太小，需要較大的容積。對(duì)于導(dǎo)彈來(lái)說(shuō)，由于機(jī)動(dòng)性和長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存要求，需要更合適的吸熱燃料?；鹧姹３制餮芯咳藛T在工作中進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)和并行的設(shè)計(jì)。如果SJX61－1工作的好，將保持現(xiàn)有的設(shè)計(jì)不變，但是，如果性能比預(yù)想的差，將用SJX61－2做替代。熱平衡在采用碳?xì)淙剂系某紱_壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料還作為冷卻劑。達(dá)到一個(gè)熱平衡，使發(fā)動(dòng)機(jī)攜帶的燃料與燃燒所需的燃料量相當(dāng)是非常重要的。但是，在"魯棒的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)"計(jì)劃下，冷卻的燃油需求量可能超出燃燒所需的燃料量，這意味著用于冷卻的燃料量將比燃燒消耗的燃料多。這樣，熱的多余燃料必然堆積在發(fā)動(dòng)機(jī)的某處，這將有可能使飛行器的航程受影響。替代的方案是在更低的速度下飛行，以減少達(dá)到正確熱平衡的熱負(fù)荷。燃料的噴射在"魯棒的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)"計(jì)劃下，出于結(jié)構(gòu)上的考慮，發(fā)動(dòng)機(jī)的流路可能是圓形的或橢圓形的。這將加劇燃料進(jìn)入燃燒流的問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題的方案是采用在第一級(jí)噴射器后有第二級(jí)噴射器的串聯(lián)噴射器，或者采用帶冷卻的掛架或支柱。但是，由于這些結(jié)構(gòu)有非常高的熱負(fù)荷，因此也帶來(lái)了其他一些問(wèn)題。AFRL推進(jìn)部正在與材料部和DARPA一起工作研究基于陶瓷的帶燃油冷卻的結(jié)構(gòu)?；鹧嫣匦悦枋鲅芯咳藛T已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室條件下利用非干涉的基于光學(xué)的診斷技術(shù)在一臺(tái)運(yùn)行的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)種確定了火焰的實(shí)際位置以及在核心流中發(fā)生的燃燒反應(yīng)。這些設(shè)備用于飛行系統(tǒng)上是有可能的，甚至有可能用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)上

。工作過(guò)程范疇原理工作過(guò)程原理沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的原理比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的原理發(fā)現(xiàn)要早很多，無(wú)非就是空氣以超音速進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室與燃料混合點(diǎn)燃，由于其本身的能量，空氣已經(jīng)不需要再壓縮，所以可以完全省略渦輪和相關(guān)的復(fù)雜設(shè)計(jì)，把噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)化。范疇超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)與一般的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)不同的是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣前與進(jìn)氣后其氣流都維持在5馬赫的高超音速以上。而一般的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)則需要把氣流減速增壓。但氣流速度一旦達(dá)到了5馬赫的高超音速以上時(shí)，氣流減速增壓所帶來(lái)的高壓強(qiáng)高溫度會(huì)超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)材料承受極限。所以解決最好的辦法就是以高超音速吸氣后經(jīng)過(guò)燃燒后馬上高超音速噴出。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)滯留的靜壓靜溫就不會(huì)威脅發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)作。而其中超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)之一是點(diǎn)火技術(shù)，在高超音速中添加燃料并點(diǎn)火無(wú)異于在龍卷風(fēng)中點(diǎn)燃一根火柴！發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)俄羅斯美國(guó)法國(guó)其他國(guó)家12345發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)在2015年10月中國(guó)航空協(xié)會(huì)官公布的第三屆馮如航空科技精英獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單與事跡介紹中，關(guān)于我國(guó)的高超音速飛行器的研究情況中，首次公開(kāi)證實(shí)了我國(guó)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功和高超聲速飛行器完成自主飛行試驗(yàn)的消息。我國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)實(shí)現(xiàn)以超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的高超聲速飛行器自主飛行的國(guó)家。第三屆“馮如獎(jiǎng)”評(píng)審?fù)ㄖ?015年5月中旬向全會(huì)各級(jí)組織發(fā)出。截止2015年7月1日，有關(guān)單位會(huì)員、地方航空學(xué)會(huì)和專業(yè)分會(huì)共推薦提名27位候選人。經(jīng)材料審查和征求人選所在單位及有關(guān)方面意見(jiàn)，學(xué)會(huì)于2015年7月24日召開(kāi)了第九屆理事會(huì)人才工作委員會(huì)第一次會(huì)議，進(jìn)行第三屆馮如獎(jiǎng)評(píng)審。會(huì)議采取兩輪無(wú)記名投票方式產(chǎn)生了9位擬授獎(jiǎng)人選，經(jīng)學(xué)會(huì)站進(jìn)行了為期20天的公示。通過(guò)中國(guó)航空學(xué)會(huì)九屆三次常務(wù)理事會(huì)審定，9位代表成功當(dāng)選，依據(jù)得票依次為：王永慶、黃維娜、梁曉庚、馮軍、楊朝旭、黃長(zhǎng)強(qiáng)、王振國(guó)、昂海松、李孝堂。2015年9月16日，2015（第二屆）中國(guó)航空科學(xué)技術(shù)大會(huì)上舉行了隆重的頒獎(jiǎng)儀式。王振國(guó)，國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，高超聲速推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜?，曾獲科技部“十一五”國(guó)家科技計(jì)劃執(zhí)行突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家重大專項(xiàng)××工程等多項(xiàng)重大攻關(guān)項(xiàng)目，在超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)及其地面試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)技術(shù)等方面進(jìn)行了開(kāi)拓性研究，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)水平的跨越。獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)2項(xiàng)（1，1）、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)（1，3）、授權(quán)專利60余項(xiàng)；出版專著5部，發(fā)表論文199篇；培養(yǎng)博士28名，其中3人獲全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文。俄羅斯俄羅斯從60年代開(kāi)始研究超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，目標(biāo)是M數(shù)5~7的民用運(yùn)輸機(jī)、單級(jí)入軌航天飛機(jī)和高超聲速巡航導(dǎo)彈。俄羅斯中央航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的權(quán)威研究單位，20世紀(jì)80年代，該研究院與中央空氣流體動(dòng)力研究所等單位合作進(jìn)行了“冷”高超音速技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，主要研究試驗(yàn)用矩形和軸對(duì)稱雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。1991~1998年，共進(jìn)行了5次超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的驗(yàn)證性飛行試驗(yàn)，飛行M數(shù)最高6.5，發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是氫燃料。其中第2、3次與法國(guó)合作，第4、5次與美國(guó)合作。據(jù)稱第二次是最成功的，獲得的數(shù)據(jù)最全。該研究院正在進(jìn)行速度為6~7倍聲速的高超聲速飛行器用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)研究，應(yīng)用目標(biāo)是軍民用高超聲速飛行器。該研究院正在研制高超聲速有翼飛行器，采用3臺(tái)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。該項(xiàng)目還處在基礎(chǔ)研究階段，其縮比模型已進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)。中央航空流體動(dòng)力研究所是俄羅斯重要的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)。該研究所正與俄彩虹設(shè)計(jì)局及德國(guó)一些部門合作進(jìn)行導(dǎo)彈用M數(shù)5~7的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道呈三級(jí)斜面形狀，已經(jīng)進(jìn)行了連接式和自由射流式試驗(yàn)，今后將進(jìn)行飛行試驗(yàn)。同時(shí)，該機(jī)構(gòu)將為俄羅斯空間局（RSA）的一項(xiàng)飛行試驗(yàn)計(jì)劃（“鷹”計(jì)劃）研制M數(shù)6~14、氫燃料、雙模態(tài)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。該計(jì)劃將發(fā)展一種與NASA的Hyper-X相似的機(jī)體/發(fā)動(dòng)機(jī)一體化的高超聲速試驗(yàn)飛行器，發(fā)動(dòng)機(jī)由三個(gè)模塊組成，進(jìn)氣道的噴管位于機(jī)體下方。還未找到合作伙伴。美國(guó)美國(guó)是開(kāi)展超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究較早的國(guó)家，NASA、空軍和海軍都有自己的發(fā)展計(jì)劃。B-52攜帶的X-51高速飛行器NASA從1965年開(kāi)始研究超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，目標(biāo)是有人駕駛飛行器和單級(jí)入軌飛行器的動(dòng)力。1996年，美國(guó)NASA在歷時(shí)8年、耗資30億美元的NASP（國(guó)家空天飛機(jī)）計(jì)劃被終止之后，又開(kāi)始實(shí)施投資1.7億美元的高超聲速飛行器試驗(yàn)計(jì)劃（Hyper－X），研究用于高超聲速飛行器（M數(shù)10）和其他可重復(fù)使用的天地往返系統(tǒng)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)與一體化設(shè)計(jì)技術(shù)。該計(jì)劃將對(duì)3架無(wú)人駕駛研究機(jī)X－43進(jìn)行飛行試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)采用氫燃料的雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)身和發(fā)動(dòng)機(jī)采用一體化設(shè)計(jì)。X-43A的第1次飛行試驗(yàn)發(fā)生在2001年6月，不過(guò)，試飛以失敗告終。2004年3月27日，X-43A在第2次飛行試驗(yàn)中成功地達(dá)到M數(shù)7的速度，成為世界上飛行速度最快的以空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置的飛行器。預(yù)計(jì)，2004年9月或10月，該計(jì)劃將進(jìn)行最后一次M數(shù)10的飛行試驗(yàn)。為保持NASA高超聲速技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，NASA計(jì)劃從2006年開(kāi)始一個(gè)適度的Hyper-X后繼計(jì)劃。新計(jì)劃將是在X-43A之后非常低水平的高超聲速技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，將進(jìn)行基礎(chǔ)性的技術(shù)研究，發(fā)展新的可變幾何、能在更大M數(shù)范圍工作的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。還將重點(diǎn)發(fā)展重量更輕、耐高溫性能更好的發(fā)動(dòng)機(jī)新材料。第一個(gè)5年的工作重點(diǎn)可能是M數(shù)5~6的飛行器，第二個(gè)5年的工作重點(diǎn)是M數(shù)8~9的飛行器，第3個(gè)5年將發(fā)展M數(shù)13~15的飛行器。計(jì)劃的目標(biāo)是經(jīng)過(guò)5年的發(fā)展，技術(shù)準(zhǔn)備達(dá)到能發(fā)展真實(shí)飛行器的水平。美國(guó)空軍在50年代末開(kāi)始超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，目標(biāo)是單級(jí)入軌的飛行器。法國(guó)法國(guó)自20世紀(jì)60年代以來(lái)一直未間斷過(guò)高超聲速技術(shù)的研究。1992年，法國(guó)政府開(kāi)始了為期6年的國(guó)家高超聲速研究與技術(shù)計(jì)劃（PREPHA），目的是通過(guò)地面試驗(yàn)，驗(yàn)證M數(shù)4~8的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，該發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展目標(biāo)是單級(jí)入軌的航天飛機(jī)。"小羚羊"（Chamois）超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在相當(dāng)于M數(shù)6的速度下進(jìn)行了多次試驗(yàn)。1999年，法國(guó)武器采購(gòu)局決定延長(zhǎng)PREPHA的研究工作，設(shè)立了為期5年的普羅米希（Promethee）研究計(jì)劃，目的是探討M數(shù)1.8~8的烴燃料變幾何亞燃/超燃雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)作為一種空射型導(dǎo)彈的動(dòng)力的可行性，計(jì)劃總投資6200萬(wàn)美元。M數(shù)7.5的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)獲得成功，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行了10s。在超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展中，法國(guó)與俄羅斯、德國(guó)開(kāi)展了合作。其他國(guó)家超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)澳大利亞昆士蘭大學(xué)從1999年領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)國(guó)際合作的氫燃料超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)飛行試驗(yàn)計(jì)劃--HyShot計(jì)劃。2002年7月，HyShot計(jì)劃的飛行試驗(yàn)成功實(shí)現(xiàn)了超聲速燃燒，試驗(yàn)M數(shù)達(dá)到7.6。美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)和日本參與了該計(jì)劃。日本從1984年開(kāi)始研究超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，已建成可模擬飛行高度35km、飛行速度M數(shù)8的高超聲速自由射流試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行了大量高M(jìn)數(shù)的模擬試驗(yàn)。日本制定了以超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的單級(jí)入軌空天飛機(jī)（SSO）計(jì)劃，這是一種有人駕駛的可像普通飛機(jī)一樣起飛和著陸的可載客10人的民用飛機(jī)，計(jì)劃到2005年結(jié)束。此外，德國(guó)