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| S-發動機進行燃燒測試。（資料圖） |
中評社北京4月23日電／早在去年初，日本宇航研究開發機構（JAXA）成功進行了高速渦輪發動機（S-發動機）在馬赫數4條件下的地面試驗。該發動機是一台帶有預冷卻器的高速渦輪噴氣發動機小尺寸驗證機，目標應用對象是JAXA正在發展的一型100座級高超聲速客機，其巡航速度達馬赫數5，設想在東京與洛杉磯之間運營。本次試驗是JAXA預冷卻高速渦輪發動機研發計劃的一項測試內容，試驗的成功表明日本高速渦輪發動機技術研究計劃進展順利。
中國航空報報道，從長遠來看，高速渦輪發動機技術將對未來軍、民用高超聲速運輸、偵察/打擊和天地往返飛行器的發展帶來深遠影響，而預冷卻技術無疑是高速渦輪發動機研究的重要技術途徑。日本預冷卻高速渦輪發動機的發展值得我們關注。
項目背景和研發進展
高速渦輪發動機是指以渦輪發動機為基礎，採用先進技術手段將發動機使用包線擴展到馬赫數3～5。日本從20世紀80年代就開始高速渦輪發動機技術研究，並同時進行了兩種技術途徑的探索：一種是串聯式渦輪衝壓組合動力的變循環高速渦輪發動機方案，由於技術難度太大，2003年日本放棄了該方案；另一種是採用預冷卻技術的高速渦輪噴氣發動機方案。
日本預冷卻方案通過“吸氣式渦輪衝壓膨脹循環發動機”（ATREX）項目開展研究。該項目於1986年啟動，發動機設計工作包線是馬赫數0～6，高度0～35千米。1996年製造出了ATREX-500驗證機，開展了海平面靜態點火試驗和部件試驗。2004年，JAXA在前期研究基礎上，梳理出了預冷卻高速渦輪發動機發展路線圖，將後續研究工作的重點轉為開展S-發動機的飛行試驗驗證。該路線圖設定的主要發展里程碑如表1所示。
從路線圖看，JAXA今後的工作重點是評估和驗證S-發動機在馬赫數5飛行條件下的性能，之後逐步開展飛行試驗。用於試驗的“高超聲速技術試驗飛行器”（HYTEX）正在研製中，將通過固體火箭推進器加速到馬赫數5，以提供S-發動機的試驗驗證環境。飛行試驗將主要驗證S-發動機的部件性能，包括高馬赫數飛行時高溫條件下的預冷卻器、低壓條件下的核心機和苛刻條件下的燃料供給系統等性能碑。在飛行試驗中，將採用安全介質（如液氦、液氮或其它安全介質）取代液氫作為冷卻劑，使S-發動機更適合工程應用。
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