长期以来，航空发动机一直被认为是制约中国航空业发展的关键，这个说法不完全正确但也有五分在理，盖因航空发动机作为人类工业的集大成者，考验科研和产业链的每个环节，尤其是材料学和材料工艺这些完全靠积累，没有任何捷径的学科，对于工业化还不到100年的中国来说，是注定艰难的旅途。

采用俄制AL-31F发动机的歼-20原型机

在传统学科领域无法做到弯道超车，不代表在新开拓的路上难走——据香港《南华早报》近日报道，国防科技大学空天科学学院的团队利用新开发的固体燃料，显著提高了吸气式高超音速发动机的燃烧效率。《南华早报》认为，这种已成功试车的发动机会被用于中国规划2035年投入运营的国产高超音速客机上，速度超过6马赫，预计一两个小时内抵达全球任何地方。

关于这种发动机的细节，根据发表在《固体火箭技术杂志》上的一篇论文显示，在地面模拟进行以6马赫飞行25公里的测试时，原型机通过切换亚音速燃烧模式实现了高达79%的燃油效率——这个数据，几乎是类似条件下传统超燃冲压发动机的两倍，意味着在理想条件下吸气式高超音速武器或许可以进一步提高速度和射程。

美国空军在这方面屡屡受挫

高超音速类的武器和飞行器是这几年非常火的武器概念。与传统的弹道导弹不同，高超音速武器再入大气层逼近目标时可以进行幅度非常大的机动，如果再搭配假弹头或其他干扰手段，现有反导系统根本没时间做出反应，更别说把握住拦截窗口。正是因为如此强悍的威力，所以不少国家都把相当的财力资源砸进去，希冀能通过一两种高超音速武器改善本国的地位。

但就像武侠小说中向来只有少数人能练成盖世神功一样，高超音速武器作为当代的“盖世神功”，也不是随便谁来都行。例如空天科学学院的团队在论文中表示，采用固体燃料的超燃冲压发动机有许多优点，结构简单、体积比冲大、火焰稳定性高、可以在较宽泛的速度范围内工作并仍有可挖掘潜力等，但其中的关键点，即如何控制固体燃料的燃烧极其困难，这关系到整个发动机能否运行和加速减速问题。

相比助推滑翔，还是吸气时更有前途一些

这个问题看似简单，实际上考验多方面的“内功”，如发动机设计工艺，发动机材料能承受多少度的高温，有没有高速风洞来模拟高空气流等，甚至对设计和试验团队本身也是不小的考验。空天科学学院的解决方案是将粉尘喷射模式从单喷嘴改为多喷嘴，在燃烧室中引发额外的冲击波，冲击波会从进气道扩展并向上移动，未燃烧的空气遭遇冲击波后会立即减到亚音速状态，这样还解决了加减速问题。

如果说这个问题能通过设计者的智慧来解决，那么为这台发动机提供动力的固体燃料，足以让全世界大多数国家绝望。

相比液体燃料，固体燃料发动机的优点显而易见

火箭固体燃料一般采用硼氢化钠、二茂铁及其衍生物等化合材料，但研究发现一些密度小的金属或非金属，如锂、铍、镁、铝、硼等在燃烧时也能释放巨大能量。但这些材料必须做成纳米级颗粒时才能用作燃料剂，也就是说使用这类燃料，首先要求有足够完善且先进的化工业，其次必须有催化剂工业来将其提纯，接着还必须能加工至纳米级才可用作燃料……这些苛刻的要求，全球大概只有寥寥几个国家能做到。

这次试车成功的原型发动机采用硼粉为主燃料。发动机开始工作后，硼粉在燃烧室内与空气混合并燃烧，按空天科学学院的说法，“实现更彻底的化学反应”。为这一说法提供佐证的是发动机内部温度在工作时超过3000摄氏度，比标准超燃冲压发动机高出约50%——在相同燃料数量情况下，燃烧温度越高，发动机的推力就越大。

燃烧室的温度直接关系到发动机推力

当然，这一切都是在实验室状态下，这款发动机能否最终实用化，最终装在预计2035年实现首次载客飞行的国产高超音速客机上还不得而知，至少根据目前的状态来看，可能性并不小。而且如果能做好控制成本和重复使用率，成为航天发动机也不无可能。

在军用方面，一种储运方便且价格低廉、可靠性高还不需太多维护的固体超燃冲压发动机，价值绝对不可限量，不仅可助高超音速武器达到更快的速度、更远的航程和更难预测的弹道，跨音速能力还表明或可用在有人驾驶飞行器上，六代机甚至七代机的动力也许就是这个了。