寬適應(yīng)性高超聲速空天動(dòng)力技術(shù)發(fā)展分析

■ 董芃呈 韓玉琪 劉金超 / 中國(guó)航發(fā)研究院

基于軍事及經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略需求，寬適應(yīng)性高超聲速空天飛行器的研制備受重視，而高性能動(dòng)力技術(shù)是其核心?；诔墒煅芯炕A(chǔ)的組合動(dòng)力技術(shù)發(fā)展日趨深入，依靠創(chuàng)新概念的預(yù)冷技術(shù)亦初露鋒芒，形成交互促進(jìn)的格局。

寬適應(yīng)性高超聲速空天飛行器在具備高超聲速飛行能力的同時(shí)，基本能適應(yīng)目前機(jī)場(chǎng)起降及保障條件、能夠在自地面至臨近空間乃至地球軌道的極寬范圍內(nèi)工作，可用于高速運(yùn)輸或入軌運(yùn)載。滿(mǎn)足這一大跨度高性能需求的動(dòng)力技術(shù)是其研制的核心，在相關(guān)研究過(guò)程中均以吸氣式高超聲速動(dòng)力技術(shù)為重點(diǎn)，主要包括組合動(dòng)力技術(shù)和預(yù)先冷卻技術(shù)等，未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略與趨勢(shì)已初現(xiàn)端倪。

高超聲速飛行器凸顯動(dòng)力技術(shù)核心地位

寬適應(yīng)性的高超聲速空天飛行器的研制是包括動(dòng)力系統(tǒng)在內(nèi)的各方面技術(shù)優(yōu)化集成的過(guò)程。其中，動(dòng)力系統(tǒng)的尺寸及氣流捕獲量在飛行器中占據(jù)更大份額，飛行器與動(dòng)力裝置間的耦合更為緊密，新燃料的應(yīng)用顯著影響飛行器構(gòu)型和冷卻設(shè)計(jì)，使得動(dòng)力技術(shù)的重要性與牽引性更為顯著。由相關(guān)研究可以看出，寬適應(yīng)性的高性能動(dòng)力技術(shù)是高超聲速空天飛行器的核心關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)空天飛行器優(yōu)越性能及良好任務(wù)適應(yīng)能力的前提。

幾種美國(guó)高超聲速飛行器

美國(guó)寬適應(yīng)性高超聲速計(jì)劃

長(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)十分重視圍繞寬適應(yīng)性高超聲速空天飛行器的各項(xiàng)戰(zhàn)略、前沿技術(shù)研究，開(kāi)展了國(guó)家空天飛機(jī) (NASP)、高超聲速試驗(yàn)(HYPER-X)、 先進(jìn)空間運(yùn)輸(ASTP)、本土兵力部署與投送 (FALCON)等計(jì)劃。

其中，NASP計(jì)劃對(duì)高超聲速空天飛行器進(jìn)行了啟發(fā)性的宏觀論證及關(guān)鍵技術(shù)研究，但因進(jìn)度及預(yù)算等問(wèn)題于1995財(cái)年終止，美國(guó)國(guó)防科學(xué)委員會(huì)（DSB）的評(píng)審認(rèn)為，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、高超聲速流場(chǎng)分析和控制、先進(jìn)材料和涂層等技術(shù)的成熟度較低、不確定性較大，是計(jì)劃的關(guān)鍵瓶頸。Hyper-X計(jì)劃在方案設(shè)計(jì)上大量采用成熟技術(shù)以降低飛行試驗(yàn)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，重點(diǎn)關(guān)注熱防護(hù)問(wèn)題和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，驗(yàn)證機(jī)X-43A成功開(kāi)展飛行試驗(yàn)，積累了大量相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。ASTP計(jì)劃著重在動(dòng)力方面開(kāi)展雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)，研究了采用變循環(huán)技術(shù)的新型TBCC推進(jìn)系統(tǒng)，即革新渦輪加速器（Revolutionary Turbine Accelerator，RTA），將空天飛行器的動(dòng)力選擇延伸至寬適應(yīng)性組合動(dòng)力領(lǐng)域。FALCON計(jì)劃采用循序漸進(jìn)的發(fā)展策略，計(jì)劃通過(guò)系列飛行驗(yàn)證機(jī)HTV-1、HTV-2、HTV-3X的研制與驗(yàn)證，發(fā)展以先進(jìn)TBCC推進(jìn)系統(tǒng)為動(dòng)力的高超聲速飛行器（HCV）所需的關(guān)鍵技術(shù)。2010年4月，HTV-2進(jìn)行了首次9min的無(wú)動(dòng)力滑翔飛行試驗(yàn)，在高超聲速條件下收集了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)。洛克希德-馬丁（洛馬）公司延續(xù)FALCON計(jì)劃，發(fā)展下一代馬赫數(shù)（Ma）為 6的高超聲速飛機(jī)SR-72，預(yù)期于2030年形成裝備。

SKYLON可重復(fù)使用入軌器

LAPCAT計(jì)劃內(nèi)幾種高超聲速飛行器概念圖

歐洲寬適應(yīng)性高超聲速計(jì)劃

云霄塔（SKYLON）計(jì)劃由英國(guó)航天局（UKSA）、英國(guó)反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司（Reaction Engines Ltd . ，REL）共同開(kāi)展，計(jì)劃研制能夠大幅降低發(fā)射成本、簡(jiǎn)化基礎(chǔ)設(shè)施、縮短準(zhǔn)備時(shí)間的可重復(fù)使用入軌器，采用單級(jí)入軌（SSTO）方式，同時(shí)能夠靈活機(jī)動(dòng)。該計(jì)劃的核心在于其搭載的“佩刀”（SABRE）發(fā)動(dòng)機(jī)。該型發(fā)動(dòng)機(jī)具有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及吸氣式預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的組合特征，具有比沖高、工作范圍寬、環(huán)境危害小等性能潛力，其突出性能賦予飛行器良好的任務(wù)適應(yīng)能力。

長(zhǎng)期先進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng)概念與技術(shù)（LAPCAT）計(jì)劃是2005年由歐盟委員會(huì)資助開(kāi)展的面向未來(lái)高超聲速空天飛行器及動(dòng)力技術(shù)的研究計(jì)劃，以高性能動(dòng)力技術(shù)為核心，規(guī)劃未來(lái)高超聲速飛機(jī)的發(fā)展藍(lán)圖。該計(jì)劃研究了速度分別為Ma5和Ma8的兩類(lèi)高超聲速飛機(jī)。對(duì)于Ma5，計(jì)劃圍繞起飛質(zhì)量、燃料消耗、環(huán)境因素等方面，選取了具備較優(yōu)潛力的Ma5 “彎刀”（Scimitar）預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的LAPCAT-A2方案作進(jìn)一步研究。對(duì)于Ma8，法國(guó)航空航天研究院（ONERA）提出一種基于由入軌器改型的概念設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)體進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬，選取先進(jìn)TBCC作為動(dòng)力。歐洲導(dǎo)彈集團(tuán)（MBDA）提出一種采用氫燃料動(dòng)力的非常規(guī)布局軸對(duì)稱(chēng)式的飛行器構(gòu)型設(shè)計(jì)，內(nèi)部?jī)?chǔ)存空間充足，以適應(yīng)液態(tài)氫燃料的特點(diǎn)；在動(dòng)力方面，方案集成了針對(duì)氫燃料改型的GE90發(fā)動(dòng)機(jī)、液體燃料火箭、雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)3個(gè)動(dòng)力模塊，以覆蓋寬速域工作范圍。

從LAPCAT計(jì)劃可以看出，寬適應(yīng)性的高超聲速空天飛行器的設(shè)計(jì)將顯著區(qū)別于傳統(tǒng)飛行器，以適應(yīng)新型動(dòng)力、新型燃料帶來(lái)的改變，動(dòng)力技術(shù)對(duì)飛行器研制的牽引作用在高超聲速層面尤為突出。

日本寬適應(yīng)性高超聲速計(jì)劃

日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）開(kāi)展了多項(xiàng)針對(duì)高超聲速飛機(jī)、可重復(fù)使用入軌器的研制計(jì)劃，均以膨脹循環(huán)空氣渦輪沖壓（ATREX）發(fā)動(dòng)機(jī)為代表的高性能動(dòng)力技術(shù)為其工作重點(diǎn)。JAXA先后提出兩級(jí)入軌（TSTO）的可重復(fù)使用入軌器，以及100座級(jí)、Ma4.5巡航的高超聲速飛機(jī)研制計(jì)劃，研究包含了構(gòu)型、質(zhì)量、尺寸等的概念設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是動(dòng)力系統(tǒng)的論證。動(dòng)力選型涉及RBCC、TBCC及ATREX發(fā)動(dòng)機(jī)，研究結(jié)論肯定了以液態(tài)氫為燃料的ATREX發(fā)動(dòng)機(jī)的較高性能潛力。

JAXA高超聲速空天飛行器概念圖

組合動(dòng)力技術(shù)發(fā)展日趨深入

各型傳統(tǒng)動(dòng)力裝置只能在一定的工作范圍內(nèi)勝任，難以單獨(dú)滿(mǎn)足未來(lái)高超聲速空天飛行器在極寬飛行包線內(nèi)的性能需求，因而組合不同形式動(dòng)力模塊拓展高效工作范圍成為技術(shù)及工程上的自然選擇。組合動(dòng)力技術(shù)，特別是渦輪基組合動(dòng)力技術(shù)，具備覆蓋極寬的工作范圍的能力，同時(shí)具有較高的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性，是各國(guó)中近期項(xiàng)目的主要?jiǎng)恿x擇。由相關(guān)研究可以看出，基于相對(duì)成熟技術(shù)，逐步研究、突破、驗(yàn)證和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)型號(hào)的穩(wěn)步發(fā)展及最終裝備，是發(fā)展高超聲速空天動(dòng)力技術(shù)的有效戰(zhàn)略選擇。

火箭基組合動(dòng)力技術(shù)

火箭基組合動(dòng)力（RBCC）是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的組合。美國(guó)在1968年對(duì)增壓引射火箭沖壓型(SERJ ) RBCC驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行了多次地面試驗(yàn)。20世紀(jì)90年代末，NASA聯(lián)合洛克達(dá)因（Rocketdyne）和普惠公司等在ASTP計(jì)劃內(nèi)進(jìn)一步開(kāi)展RBCC的設(shè)計(jì)研制。NASA還設(shè)立吸氣式火箭綜合系統(tǒng)測(cè)試（ISTAR）計(jì)劃統(tǒng)籌RBCC的研究。JAXA在其可重復(fù)使用入軌器的研制中，結(jié)合飛行任務(wù)對(duì)RBCC進(jìn)行了評(píng)估。

研究表明，RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，通過(guò)引入引射模態(tài)和沖壓模態(tài)（見(jiàn)表1），相較于純火箭動(dòng)力，提升了較低速度范圍內(nèi)的比沖，能夠覆蓋自起飛至入軌的極寬工作范圍。在低馬赫數(shù)時(shí)，引射火箭的比沖遠(yuǎn)低于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，使其飛行器較難搭載較高的入軌載荷，這是RBCC的主要性能劣勢(shì)之一。對(duì)于SSTO入軌器，RBCC是具有較高可實(shí)現(xiàn)性的動(dòng)力選擇。但在較低速度范圍內(nèi)，其性能仍遠(yuǎn)遜于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，使RBCC難以完全滿(mǎn)足未來(lái)寬適應(yīng)性空天飛行器較高的綜合性能需求。

表1 典型RBCC工作模態(tài)

表2 典型TBCC工作模態(tài)

洛馬公司SR-72 采用的TBCC系統(tǒng)

渦輪基組合動(dòng)力技術(shù)

渦輪基組合動(dòng)力（TBCC）是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的組合，可以分為并聯(lián)式和串聯(lián)式兩種。并聯(lián)式TBCC渦輪和沖壓模塊分別布置于各自涵道，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但存在相對(duì)較大的結(jié)構(gòu)冗余；串聯(lián)式TBCC兩動(dòng)力模塊共用涵道帶來(lái)了結(jié)構(gòu)質(zhì)量的改善，但存在高馬赫數(shù)下渦輪模塊熱防護(hù)等技術(shù)難點(diǎn)。

1989—1999年，日本發(fā)展了采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)的TBCC HYPR90-C，重點(diǎn)研究了其高溫核心機(jī)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備和方法等，并進(jìn)行了高空模擬試驗(yàn)。蘇聯(lián)自20世紀(jì)70年代起開(kāi)展了TBCC Ma4 ～4.5地面試驗(yàn)及模型飛行試驗(yàn)。美國(guó)在ASTP和FALCON計(jì)劃中，圍繞推進(jìn)系統(tǒng)分別開(kāi)展了RTA和“獵鷹”組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)（FaCET）兩項(xiàng)先進(jìn)TBCC研究計(jì)劃。RTA的研制始于2001年，基于變循環(huán)技術(shù)，拓展渦輪模塊工作速度極限。FaCET計(jì)劃始于2005年，對(duì)TBCC的進(jìn)排氣系統(tǒng)和各部件進(jìn)行了一體化地面試驗(yàn)，并著重研究模式轉(zhuǎn)換速度區(qū)間內(nèi)的性能特征。洛馬公司計(jì)劃在SR-72高超聲速飛機(jī)上搭載的并聯(lián)構(gòu)型、共用進(jìn)排氣系統(tǒng)的先進(jìn)TBCC，高性能、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及成本控制、飛行器/動(dòng)力一體化優(yōu)化是計(jì)劃的重點(diǎn)。2011年，美國(guó)在高超聲速飛機(jī)發(fā)展路線圖中明確提出要使TBCC在2025年形成裝備。

研究表明，TBCC結(jié)合了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的相對(duì)成熟的技術(shù)，在性能、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及研制成本等方面體現(xiàn)出綜合優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，美、俄等國(guó)均期望通過(guò)進(jìn)一步技術(shù)突破與優(yōu)化，早日實(shí)現(xiàn)TBCC 的裝備。TBCC 同時(shí)存在一定局限性：兩個(gè)動(dòng)力模塊之間的部件共用性較低，存在一定的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量冗余；受限于兩模塊的優(yōu)勢(shì)工作范圍，在模式轉(zhuǎn)換過(guò)程中，存在推力難以平穩(wěn)接續(xù)、進(jìn)排氣系統(tǒng)性能惡化等技術(shù)難點(diǎn)；在較高馬赫數(shù)下，對(duì)渦扇部件的結(jié)構(gòu)熱防護(hù)提出了較高要求，發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)加熱量和循環(huán)功受到限制。目前，對(duì)于高超聲速飛機(jī)和TSTO 入軌器的第一級(jí)，TBCC 是具備較強(qiáng)性能競(jìng)爭(zhēng)力和較高技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性的動(dòng)力選擇。

預(yù)先冷卻技術(shù)初露鋒芒

在高馬赫數(shù)條件下，極高的空氣來(lái)流滯止溫度引起的飛行器及發(fā)動(dòng)機(jī)材料、結(jié)構(gòu)、性能等問(wèn)題是高超聲速空天飛行器及動(dòng)力的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。預(yù)先冷卻技術(shù)通過(guò)射流、換熱等方式降低發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口溫度，以拓展工作范圍、優(yōu)化高速性能。多循環(huán)耦合預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步采用創(chuàng)新的循環(huán)設(shè)計(jì)，基于低溫燃料熱沉及高性能換熱系統(tǒng)，綜合利用及管理燃料化學(xué)能、空氣來(lái)流動(dòng)能等能量來(lái)源，具備較寬的高效工作范圍和優(yōu)越的高速性能潛力。

相關(guān)研究表明，將射流預(yù)冷技術(shù)應(yīng)用于TBCC，能夠拓展其渦輪模塊的有效工作范圍，改善其模式轉(zhuǎn)換過(guò)程中推力不足、性能惡化問(wèn)題。多循環(huán)耦合預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的突出特征是頻繁、大量的能量傳遞與轉(zhuǎn)化；發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部采用創(chuàng)新的多路并行設(shè)計(jì)的壓縮放熱系統(tǒng)，能夠大幅減小壓縮功耗和冷卻劑消耗，是保障發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)勢(shì)性能實(shí)現(xiàn)的核心部件。

需要指出的是，預(yù)先冷卻技術(shù)雖已展現(xiàn)出突出的性能潛力，但受到自身技術(shù)成熟度及相關(guān)產(chǎn)業(yè)水平的制約，距大規(guī)模應(yīng)用尚需時(shí)日。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)總體和分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化、各關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)制造、系統(tǒng)的可靠性和維修性等，仍需開(kāi)展大量研究。此外，以合理的成本保障低溫燃料的安全便捷供應(yīng)（包括生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、加注等環(huán)節(jié)）、廣泛建立與之適應(yīng)的機(jī)場(chǎng)設(shè)施等，也是預(yù)先冷卻技術(shù)大規(guī)模發(fā)展應(yīng)用的前提。

未來(lái)寬適應(yīng)性空天動(dòng)力發(fā)展趨勢(shì)與戰(zhàn)略展望

從寬適應(yīng)性高超聲速空天動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展可以看出，航空航天技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的深度融合、高性能動(dòng)力技術(shù)對(duì)飛行器研制的顯著牽引、高可實(shí)現(xiàn)性技術(shù)與高性能潛力技術(shù)研究的交互促進(jìn)、新興技術(shù)對(duì)航空航天產(chǎn)業(yè)的跨領(lǐng)域賦能，將成為未來(lái)主要的發(fā)展趨勢(shì)與戰(zhàn)略選擇。

航空航天技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的深度融合

融合首先體現(xiàn)在空天界限的模糊。同型或具有較高技術(shù)通用性的不同動(dòng)力裝置，將被搭載于高速運(yùn)輸、航天入軌等多種飛行器，如預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)之于高超聲速飛機(jī)和SSTO 入軌器、TBCC 之于高超聲速飛機(jī)和TSTO 入軌器第一級(jí)。這種顯著的通用性，既源于由各飛行器分解至動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)需求的相似性，也是其高昂研制成本導(dǎo)向的必然結(jié)果。

應(yīng)用的融合須基于技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合的支撐。例如，目前航空領(lǐng)域的變循環(huán)技術(shù)，是優(yōu)化TBCC模式轉(zhuǎn)換性能的有效途徑；低溫燃料，特別是液態(tài)氫的應(yīng)用，對(duì)提升高超聲速空天動(dòng)力的性能有著重要意義，而航天領(lǐng)域已積累了燃料儲(chǔ)運(yùn)、保障等方面的研究基礎(chǔ)；在能量管理及熱防護(hù)方面，航空、航天在先進(jìn)高溫材料、換熱及冷卻、被動(dòng)及主動(dòng)熱防護(hù)等技術(shù)上各具特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。航空、航天共性技術(shù)融合有助于優(yōu)化資源和力量配置，助推關(guān)鍵技術(shù)突破。

目前，我國(guó)航空、航天產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)依行業(yè)區(qū)分的特點(diǎn)，在各行業(yè)內(nèi)部擁有完整的縱向技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鏈條，而行業(yè)間的交互與融合尚顯不足。面向未來(lái)需求，在機(jī)制層面打通行業(yè)界別，橫向優(yōu)化整合航空、航天相關(guān)共性技術(shù)的研究力量，能夠更加有效地支撐高超聲速空天動(dòng)力技術(shù)的突破。

高性能動(dòng)力技術(shù)對(duì)飛行器研制的顯著牽引

高超聲速空天動(dòng)力技術(shù)，包含了循環(huán)設(shè)計(jì)、流動(dòng)機(jī)理、先進(jìn)材料及結(jié)構(gòu)、先進(jìn)部件、熱管理、控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，存在極密集的技術(shù)難點(diǎn)，是制約飛行器研制成敗的關(guān)鍵。高超聲速空天飛行器的研制，是多個(gè)方面技術(shù)相互影響及優(yōu)化集成的過(guò)程，從各國(guó)的研究計(jì)劃可以看出，動(dòng)力系統(tǒng)和飛行器在熱防護(hù)及能量管理、材料及結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)設(shè)計(jì)等方面存在相比于一般飛行器更加緊密的耦合關(guān)系，且動(dòng)力系統(tǒng)在其中扮演著核心角色。以歐洲LAPCAT計(jì)劃中的“彎刀”發(fā)動(dòng)機(jī)為例，高性能動(dòng)力系統(tǒng)的特點(diǎn)和性能，能夠決定性地影響飛行器的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出鮮明的由被動(dòng)面向飛行器需求、向動(dòng)力技術(shù)主動(dòng)推動(dòng)轉(zhuǎn)變的特征。

在該領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分適應(yīng)這一趨勢(shì)，完善以高性能動(dòng)力技術(shù)攻關(guān)為核心的研制體系，以有效保障寬適應(yīng)性空天飛行器及動(dòng)力的研制工作。

高可實(shí)現(xiàn)性技術(shù)與高性能潛力技術(shù)研究的交互促進(jìn)

寬適應(yīng)性空天動(dòng)力技術(shù)是具備極強(qiáng)的牽引性和輻射性的戰(zhàn)略技術(shù)，涵蓋大量較高風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。在該領(lǐng)域開(kāi)展研究，須保證其中各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研究進(jìn)度、應(yīng)用前景、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)成本、綜合效用等均有序可控。具有較高可實(shí)現(xiàn)性的技術(shù)（如組合動(dòng)力）是對(duì)較為成熟技術(shù)的集成和再發(fā)展，研制進(jìn)度、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)成本都更加可控；在其發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中積累的數(shù)據(jù)、理論、工具、方法、設(shè)備及經(jīng)驗(yàn)，能夠成為更先進(jìn)技術(shù)研究的基礎(chǔ)。對(duì)于具有較高性能潛力的先進(jìn)技術(shù)（如包含大量新概念與技術(shù)的預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)），其階段性研究成果能夠應(yīng)用于高可實(shí)現(xiàn)性型號(hào)的改進(jìn)升級(jí)，并在應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自身的研究驗(yàn)證。在宏觀層面，總結(jié)反思較高可實(shí)現(xiàn)性技術(shù)的發(fā)展歷程，還能夠?yàn)槠鸩捷^晚的高性能潛力技術(shù)研究的規(guī)劃及實(shí)施戰(zhàn)略形成參考與指導(dǎo)。

立足較為成熟的技術(shù)基礎(chǔ)開(kāi)展高可實(shí)現(xiàn)性技術(shù)研究，同時(shí)培育高性能潛力技術(shù)的探索創(chuàng)新，并將階段性成果在前者平臺(tái)上應(yīng)用與驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)二者的交互促進(jìn)，將能有效推動(dòng)寬適應(yīng)性空天動(dòng)力技術(shù)的跨越發(fā)展。

高可實(shí)現(xiàn)性技術(shù)與高性能潛力技術(shù)研究的交互促進(jìn)關(guān)系

新興技術(shù)對(duì)航空航天產(chǎn)業(yè)的跨領(lǐng)域賦能

先進(jìn)技術(shù)的研究與應(yīng)用，從某種角度而言是技術(shù)先進(jìn)性與成本、風(fēng)險(xiǎn)合理性之間折衷的結(jié)果，而影響這一最終結(jié)果的，除技術(shù)自身外，還包括周?chē)吧舷掠胃黜?xiàng)技術(shù)的發(fā)展特征。未來(lái)寬適應(yīng)性空天動(dòng)力勢(shì)必受到與之相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的影響，新興技術(shù)對(duì)其跨領(lǐng)域的賦能將發(fā)揮不可忽視的作用。

例如，以液態(tài)氫為代表的低溫燃料在高超聲速條件下體現(xiàn)出顯著的性能優(yōu)勢(shì)，但其應(yīng)用仍極大地受制于生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、維修保障等方面的技術(shù)不足、成本高昂及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施缺乏?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，若低溫燃料供應(yīng)的成本和可靠性隨著其技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展得到有效保障，高超聲速動(dòng)力裝置的研究與應(yīng)用將從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面得到推動(dòng)和刺激。又如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)為適應(yīng)工作狀態(tài)的改變，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)上均需預(yù)留一定裕度，難以精確控制其性能潛力的發(fā)揮。而隨著信息化、智能化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品基于自主感知、分析和決策，實(shí)時(shí)、主動(dòng)適應(yīng)工作條件并提升性能已逐漸成為可能?？梢钥闯觯ㄟ^(guò)深度融合智能技術(shù)，將使航空發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能得到進(jìn)一步提升，以適應(yīng)更加嚴(yán)苛的技術(shù)需求。

重視對(duì)航空航天領(lǐng)域之外各項(xiàng)新興技術(shù)發(fā)展的調(diào)研，積極探索通過(guò)跨領(lǐng)域技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)新興技術(shù)對(duì)空天產(chǎn)業(yè)的賦能，將能夠充分優(yōu)化先進(jìn)技術(shù)的性能收益、成本和風(fēng)險(xiǎn)的綜合效能，促進(jìn)寬適應(yīng)性空天動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

寬適應(yīng)性高超聲速空天動(dòng)力技術(shù)作為極具影響力的戰(zhàn)略技術(shù)，既具有很強(qiáng)的輻射帶動(dòng)能力，也受到各領(lǐng)域新興技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著影響，是科技與工業(yè)綜合實(shí)力的體現(xiàn)之一。未來(lái)，寬適應(yīng)性高超聲速空天動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用將為科技與社會(huì)發(fā)展提供新動(dòng)能。