飞行器 超燃冲压发动机渐成熟，高超声速飞行器来临，军事应用影响深远( 二 )
第三，超燃冲压发动机具有极高的热效率。由于没有涡轮喷气式发动机上的高速旋转部件，因此超燃冲压发动机的功率损耗很小，可用功率比涡轮喷气式发动机高得多。也就是说，即便在同样的推力条件下，超燃冲压发动机产生的实际推进效果要更好。
第四，超燃冲压发动机的进气流本来就是高超声速，因此它非常适宜高超声速飞行，无需对空气减速。
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由于超燃冲压发动机的独特优势，从上世纪60年代起就引起了美苏等国的重视。80年代中期，美国启动的空天飞机计划就以超燃冲压发动机为动力。美国X-43A验证机使用超燃冲压发动机创造过大气层内9.6马赫的飞行纪录，使用超燃冲压发动机的X-51A高超声速导弹验证机也在在24千米高空达到6马赫的速度。目前，美国、俄罗斯、中国等研制的超燃冲压发动机已从科学试验进入工程验证阶段，接近了实用化的水平。在此基础上，各国还在继续开发新一代超燃冲压发动机技术，采用液体碳氢作为发动机燃料，并具备更好的环境适应性。
尽管超燃冲压发动机是发展最早、最成熟高超声速飞行器动力技术，但目前仍有不少难点有待攻克。以超燃冲压发动机技术最先进的美国为例，从上世纪70年代陆续启动多个项目，历时40余年，至今仍未真正实用，也能充分印证这一点。
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目前看，超燃冲压发动机的技术难点，主要体现在三个方面。
其一，在高超声速飞行状态下，高速气流在发动机内滞留的时间非常短暂，只有几毫秒，要在这几毫秒内将燃料与高速空气充分混合并燃烧，并保证不被高速气流熄灭，是一件十分困难的事情，有人形容为“在12级台风中点燃一支蜡烛”，可见其难度之大。在高马赫状态下，燃料均匀混合、点火，压缩、喷出面临诸多难题，现有超燃冲压发动机最大工作时间不超过120秒，有的甚至只有几秒，显然无法适应长时间的持续工作需要，必须改进发动机燃烧室技术，提高发动机工作时间。
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其二，高超声速巡航飞行速度要达到6马赫以上，超燃冲压发动机面临高速、高温的工作环境，比涡扇发动机要恶劣得多，这对发动机结构和材料的要求极高。譬如，其燃烧室温度可达2700度，比目前性能最好的涡扇发动机F119的涡轮前燃温度还要高出700度，发动机材料不仅能够承受如此高温的考验，还需要保持性能和较长工作寿命。X-51A高超声速导弹验证机的喷管为了承受高温，就采用了钛合金材料；它使用的X-1型超燃冲压发动机，最长的一次工作时间也不过210秒，发动机材料耐热、稳定工作能力离实用化还有不小的距离。
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第三，燃料选择问题。超燃冲压发动机目前使用的燃料首选还是常规的航空煤油，当航空煤油在燃烧室中剧烈燃烧时，会带来大范围的燃烧辐射，对高空环境影响较大。同时，航空煤油的动力效能相对有限，进一步提高飞行速度还需要开发液氢之类的新型燃料。
从全球范围来看，美国曾经在超燃冲压发动机领域占据领先地位，除了X-43A、X-51A等一系列验证项目，还与澳大利亚联合研制了低成本HIFiRE超燃冲压发动机。不过这些项目进展均不太顺利，显示美国在这个领域遇到了瓶颈。俄罗斯则在发动机燃料上做文章，研制了基于碳氢燃料的超燃冲压发动机，性能比液氢燃料的稍低，速度也可以达到8马赫。
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中国在超燃冲压发动机领域发展较晚，一直默默无闻进行技术攻关，最近几年来已经取得了长足进展。2015年第三届冯如航空科技精英奖评选事迹中，就披露我国使用超燃冲压发动机的高超声速飞行器完成自主飞行试验，总体技术水平已经直逼美国。
2018年，国产“凌云”超燃冲压发动机验证飞行器公开亮相，这款飞行器使用的超燃冲压发动机与美、澳合作的HIFiRE超燃冲压发动机相近，以航空煤油为动力燃烧，属于低成本、经济性项目。其后的“凌云二号”计划的超燃冲压动力也已渐入佳境。
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