8月2日，2019年国家杰出青年公布，来自国防科技大学孙明波博士在超声速燃烧领域取得了重大成就，这表明国产超燃冲压发动机取得了突破性进展。
▲国产凌云超燃冲压发动机验证飞行器
众所周知，超燃冲压发动机是高超声速巡航飞行器主动力系统，而超燃冲压发动机关键就是超声速燃烧。所谓超燃冲压发动机就是超声燃烧之意，高速气流没有减速直接冲进发动机燃烧室，然后与燃烧混合燃烧，美国人曾经这样形容它的难度“在飓风之中点燃一根火柴，还要让它稳定燃烧”。
各国和地区普遍认为超燃冲压发动机水平高低直接决定高超声速巡航飞行器水平，而超声燃烧水平决定着超燃冲压发动机的水平，重要性可见一斑。
▲美国X-51A超燃冲压发动机验证飞行器
▲美国和澳大利亚联合进行的HIFiRE超燃冲压发动机计划
从全球范围来看，美国曾经在超燃冲压发动机领域占据领先地位，先后发展了多个超燃冲压发动机技术验证项目。我们最熟悉就是X-51A验证机，另外美国还与澳大利亚联合进行了低成本HIFiRE超燃冲压发动机计划。不过这些项目进展均不太顺利，先后遭遇多次失败，显示美国在这个领域遇到了瓶颈。
相比较之下，中国在这个领域异军突起，尤其是超燃冲压发动机领域取得了长足进展。让全球为之瞩目，美国航空航天刊物专门介绍了中国相关项目成就。这些成就显然是以孙明波博士为代表广大科技人员辛勤工作的结果，从相关资料来看，美国在超燃冲压发动机可能就是卡在超声速燃烧这一块。
前面说过，如何让发动机在高速气流之中稳定工作是关键，各国和地区技术人员想出了各种办法：
美国人提出解决方案是在燃烧室采用凹腔来降低高速气流对于燃烧的影响。不过美国采用的是单凹腔结构，主要是考虑降低燃烧室结构难度，控制发动机成本和重量，不过产生的问题就是效果并不理想。中国技术人员则采用了双凹腔结构来提高燃烧稳定性，根据试验结果，中国技术员发现增加凹腔个数可以有效增加燃烧室的稳焰范围；某一特定位置的凹腔对特定喷注位置燃烧室实现稳焰有不可或缺的作用。此举虽然让燃烧室结构更加复杂，难度增加，不过提高了燃烧稳定性，从而让超燃冲压发动机能够更加可靠、稳定工作。一举突破了超燃冲压发动机这个关键技术。
▲凌云超燃冲压发动机可能采用了双凹腔结构增加燃烧稳定性
超燃冲压发动机技术突破，为国产高超声速巡航导弹扫清了障碍。2018年国产凌云超燃冲压发动机验证飞行器公开亮相，海外资料普遍认为它应该与美国和澳大利亚联合发展的HIFiRE超燃冲压发动机相当或者相近，都是一种低成本、经济性技术发展项目。在它的基础上可以发展国产高超声巡航导弹，从相关资料来看，国内近期发展重点也放在普通航空煤油为燃烧的超燃冲压发动机上面，目的可能就是减少后勤保障方面难度，为战役/战术运用创造有利条件。
当然航空煤油为燃烧的超燃冲压发动机速度也有上限，只有采用液氢为燃料的超燃冲压发动机才能达到10马赫以上。不过液氢制备、储存要求都非常高，运用受到限制。
▲高超声速巡航导弹正在向我们走来
对于全球航空航天行业来说，21世纪是高超声世纪已经是一个共识。以孙明波博士为代表科技人员辛勤努力，让我们在新世纪竞争之中占据一席之地。从这个角度来讲，他获得杰出青年可谓实至名归。
