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特邀撰稿人：梁熠

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【特邀专栏】志澄观察：“佩刀”为高超声速提供新动力

2014年1月，英国反应发动机公司（REL）宣布与美空军研究实验室合作，由其评估“军刀”的性能、应用、研发途径及应用潜力。此前，RRL成功演示了超轻质高性能热交换技术，可在百分之一秒将温度为1000摄氏度来流降低为-150摄氏度，并能防止结冰，其自重仅为1.5吨。欧空局对（ESA）对“军刀”已进行独立评审，肯定了其性能。



此消息有以下四点值得注意：

一是超轻质高性能热能交换技术已取得突破，必将极大推动高超飞行器快速发展。动力先行，一直是除浮空器（如气球）外所有飞行器发展遵循的规律。航空器往往是先有发动机再有飞行器。航天器的发动机研发也是最核心部分之一。对高超动力技术来说，预冷技术是提升动力的重要途径。在“军刀”之前的预冷技术都不理想。此番突破势必促进动力技术极大发展。此外，该技术不仅用于高超声速，但凡吸气式动力都可应用。

二是美国以评估形式取得了“军刀”相关技术信息，这将有助于加速美国高超声速相关技术的发展。美国一直是高超领域领头羊，此番英国的突破让美国技术上“落后”了。美利用盟友身份及政治、经济手段取得技术情报，可在短时间内消除差距，提升优势。比如DARPA网站在2015年公布的“高超声速武器概念（HAWC）”招标。说明美国相关技术已达到可推动其高超技术向工程化军事化发展的水平。

三是此项技术突破有可能引领可重复使用高超声速飞行器动力技术发展方向。早期射流预冷、燃料预冷等提升推力性能十分有限，并且作为冷却剂的水或燃料自重、存储都是问题。“军刀”以毛细血管般的壁面冷却技术以极低的代价、较小的自重实现了极高热交换率，势必成为预冷技术重要的研发方向。

四是英国加大投资力度势必激发推动其它国家研发及工程化转化。英国政府宣布为“军刀”下阶段研究投资6千万英镑。国际上在高超领域的竞争已有军备竞赛的味道，各主要国家不存在代差，英国的成就势必激发其他国家加速追赶。



针对上述情况，我从中得到三点启示：

一是需要学习借鉴“军刀”相关技术。早先，学术界认为“云霄塔”及“军刀”太过理想化，不可能真正实现。但事实表明，新技术就是要突破想象。所以，学习借鉴“军刀”预冷等方面的设计，有助于解决飞行器研发中存在的问题。

二是关键性基础技术需要持续不断地专注。英国“云霄塔”计划及“佩刀”发动机源于上世纪80年代初，迄今已近40年历史中英国政府的支持时断时续，直到“佩刀”改“军刀”，英政府才加大重视。它可以走到今天应归功于科研人员的坚持。

三是高超声速技术成为重要的政治筹码。美评估英技术，看似国际合作，实则利益交换。同样的还有俄印的“不拉莫斯2”。虽不可能把全部技术都倾囊相授，但天下武功殊途同归，遵循物理规律是一样的。看一部分也知高超其大概。所以，高超声速也成为国际政治的筹码。不过，高超领域美俄仍是巨头，英印还是小弟，英不会因一个发动机技术而全面领先。

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