瀚海狼山|被率先突破，5马赫喷气飞行这个世界级难题创新Z先奖2020年

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创新Z先奖2020年的第二次评奖，评选的研究团队奖有3个非常显眼：1是“水下发射大型固体运载火箭研制团队”；2是“空间高速交会飞行器系统研发团队”；3是“高超声速强预冷空天动力研究团队” 。这3大团队的成绩，瀚海狼山（匈奴狼山）认为都应该和当前和未来占领世界军事科技的最高峰为研发目的。明白了这一点，就不难大致猜测出是什么项目。第1个的水下发射大型固体运载火箭。很明显，运载火箭能在陆地和水面上保证100%发射成功就不得了了。谁没事要跑到水下去发射固体火箭和卫星？真正需要水下发射的大型固体运载火箭只有一类，这就是潜射洲际导弹。因此这个项目，不是浪2就是浪3 。考虑是大型固体，而且又是刚刚获奖。那么大概率不是已经研发成功多年的浪2 ，而具有全球战略意义的浪3的可能性极大。

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第2大项，空间高速交汇飞行器系统。有人认为是外太空的航天器对接项目。但是航天器对接并非交汇；而是同轨道接近，速度和方向大致相同才能对接；而且航天器对接大部分是民用项目。空间高速交会飞行，说白了就是空间高速碰撞，因此这个项目更像是大气层外的高速反导。这个也具有全球战略意义而且是最新的。明白了以上2大项目，剩下的第3个就让人一头雾水了。什么是高超声速强预制冷，而且还是空天动力？其实这个就是未来空天飞机的氢能源单级入轨系统。研发空天飞机一直是人类最近100年来的最大梦想之一，但是一直没有实现。目前人类要进入太空，只能靠化学火箭。化学火箭需要自带燃料和所有氧化剂。而且入轨前要抛弃一大部分，才能保证一小部分的有效载荷入轨。虽然抛弃的大部分现在已经有回收技术。不过综合成本仍然下不来。

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而现在飞得最快最高的普通飞机，也不过可以飞到3万米高度略微超过3马赫的速度。再高就不行了，因为此时飞机的涡轮已经无法从空气中吸收足够的氧气，此时就需要切换到火箭发动机。可是切换到火箭发动机以前，飞机最好加速到5马赫以上，这样再切换到火箭发动机入轨最省能量，但是3到5马赫这个中间的2马赫，最好是采用高速冲压发动机。这样的空天飞机，就需要叠床架屋一般的携带至少3大类发动机系统。这就是普通的涡喷发动机、冲压发动机和火箭发动机。任何1种在其他2个阶段的飞行中都是无用的累赘。这样的空天飞机不但体重巨大而且根本飞不到太空。美苏等在冷战时期曾经考虑过空天飞机两段入轨，其实就是用一种大飞机驮着一架小飞机，这样的效率也很低。那么有没有一种新概念的发动机，可以整合普通的涡喷、冲压和液体火箭发动机的所有优点，但是外表看就是一台单纯的发动机呢？
有种发动机叫做“协同吸气式火箭发动机”英文的缩写是“Sabre” ，意思恰恰是马刀或者佩刀，因此就俗称佩刀发动机。这其实是一种以液态氢为燃料。在5马赫速度和3万米以下时，用空气中的氧气作为氧化剂，然后燃烧飞机自带的液态氢当动力。当超过这个速度和高度数值是，则关闭飞机的进气道，直接用携带的液氧和液氢加速到25马赫入轨。而整个飞行过程中，发动机和喷嘴都是用同样的一套。外表看来整个飞机也没在入轨前抛弃任何部件，是理想中的真正空天飞机。

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【瀚海狼山|被率先突破，5马赫喷气飞行这个世界级难题】不过其难度就在于，凡是烧液氢的火箭，都叫低温高能技术。而当大气层内的飞行物速度达到5马赫时，此时吸收进来的空气温度已经超过1000摄氏度。如何与仍然处于零下200多度的液氢结合燃烧就是个技术大问题。于是有人想到了用氦气换热，只需要在0.01秒内，机可以将通过进气道吸入的1000摄氏度的高温空气，瞬间冷却到零下150度！这样再经过内部复杂的3次换热循环系统，和液氢结合稳定的燃烧。所以叫做“高超声速强预冷空天动力” 。这种发动机在2马赫时推重比高达14；在冲压阶段推重比也是最高的；因此是空天飞机在平飞入轨前的最佳动力。目前英美的联合实验只搞到了3.3马赫；而谁谁家的团队很可能已经完成了5马赫的理想指标试验。因此大有可能在全球率先制造出第一架真正的空天飞机。那可是天地之间任意遨游，随心所欲定点投弹了。