沈陽飛機設計研究所的2025年社會招聘內容有點炸裂，9個招聘方向，3個是高超音速領域的，以沈飛在六代機殲-50上表現(xiàn)出來的空氣動力學設計功底，沈飛這高超音速飛機絕對是干得出來的，但是問題來了，未來的高超音速飛機到底是個什么樣，七代機是不是就是高超音速飛機？

沈飛要開干高超音速飛機了！

沈飛招聘的三個高超音速崗位分別是2個飛行器總體設計崗位，1個熱結構設計，這些崗位的要求與方向如下：

• 飛行器總體設計1：要參與高超/空天飛機總體設計工作，包括布局、布置、重量、性能等平臺總體設計，需求、指標、架構等系統(tǒng)綜合設計，開展高超/空天方向頂層論證、發(fā)展趨勢研究，同時完成新平臺概念方案設計與項目論證，要求是有高超/空天飛行器項目經(jīng)驗，了解國內外相關技術發(fā)展現(xiàn)狀，從業(yè)經(jīng)驗5年以上，有相關型號、飛行試驗工作經(jīng)歷優(yōu)先。
• 飛行器總體設計3：開展高超聲速飛機總體設計技術研究、總體參數(shù)綜合設計、高超聲速飛機物理綜合設計、飛發(fā)綜合設計、系統(tǒng)綜合設計、能熱綜合設計等技術研究。要求熟悉高超聲速飛行器的主要特征和設計難點，掌握相關的設計流程方法，了解耐高溫材料與熱管理技術等高超飛機專業(yè)知識。
• 熱結構：開展高速飛行器結構設計技術研究，包含高溫熱結構、熱防護結構、熱密封結構等，要求是參與過航天飛行器、導彈等項目結構設計，工作經(jīng)驗3年以上。

各位看出來了嗎？沈飛招聘的三個高超音速崗位分別大致方向是氣動布局、飛行器結構設計以及熱防護設計，飛行器方向都已經(jīng)面面俱到了?？赡芎芏嗯笥讯颊J為還缺個發(fā)動機設計的，不過種花家要提醒下各位，沈飛是飛機設計與制造公司，并不是發(fā)動機并不是沈飛的研究方向，所以這個不包含發(fā)動機很正常。

沈飛開始涉足高超音速領域，相信大家應該不意外！畢竟這從亞音速到超音速的六代機都搞出來了，接下來就要開始嚯嚯高超音速領域了，當然沒也有人懷疑沈飛會干不出來，只是最大的問題是，高超音速飛行器到底是個什么樣，未來沈飛的高超音速飛機可能會朝哪個方向發(fā)展！

高超音速飛行器四大件：氣動布局、結構、熱防護與發(fā)動機

高超音速一般指的是飛行速度超過5馬赫的飛行器，一般來說有飛機以及各類高超音速導彈，兩者的氣動布局大相徑庭，比如導彈類有向AHW這類彈頭的軸對稱飛行器，也有DF-17這類乘波體，還有向YJ-19這類吸氣式高超音速導彈。

本文主要方向是飛機，所以不討論導彈的結構，但兩者原理其實是類似的，一般來說高超音速飛機的設計方向主要是平衡高升阻比、強機動性、熱防護能力、推進系統(tǒng)適配性四大關鍵需求，飛行器的種類則有速度域（寬速域 / 單一速域）與能定位（偵察 / 作戰(zhàn) / 運輸）等區(qū)別。常見的有如下幾種類型：

從上表可以大致了解到有幾個問題，升力體、乘波體、雙錐體/多椎體等是適合導彈類的，上文說的AHW是雙錐體/多椎體類型，DF-17是屬于乘波體，YJ-19是屬于升力體混合乘波體，乘波體以及升力體等對速域適應比較差一些，導彈么沒所謂，固定速度巡航打擊沒問題。

翼身融合與變體布局比較適合寬速域，這類飛行器比較適合從地面起飛到臨近空間執(zhí)行任務的那種飛行器，比如空天飛機，從零速度起飛到25馬赫左右飛向近地軌道，這類飛行器速度跨越0~25馬赫，妥妥的寬速域飛行器。

還有一類是馬赫數(shù)最高在6左右的類型，就目前而言，這類飛行器更接近現(xiàn)實一些，因為以現(xiàn)有的發(fā)動機而言，可能最高速度差不多就是在5~6馬赫左右。所以討論那種布局，還得與發(fā)動機配套，要不然就是紙上談兵。

熱防護其實也和飛行器速度相關的，比如空天飛機這類需要再入返回的，其過程與航天器再入沒啥差別，并且由于其還不能用傻大笨粗的燒蝕結構，其熱防護設計難度是比較大的！比較典型的幾種速度下，飛行器機體表面的溫度大致如下：

對于25馬赫再入，燒蝕材料與主動冷卻的結合是主流方案；15 馬赫導彈需平衡燒蝕與結構強度；5馬赫巡航則依賴輕量化隔熱材料。飛行器的熱結構設計主要考慮的就是這些方面。

除了氣動布局與熱結構以外，還有一個飛行器結構設計，這個主要是與飛行器用途有關，比如導彈、戰(zhàn)斗機以及運輸機或者客運等，大家都知道這些飛行器的結構強度要求是不一樣的，比如目前亞/超音速戰(zhàn)斗機最大過載一般是9/-3g左右，超音速以及高超音速機動要求與這個強度：

不同用途要求下的過載要求，這個與機體強度直接相關，如果要求高機動性，那么機體結構必須要加強，高超音速客機/運輸機則要求會低很多，至于哪個才是度，就是結構強度設計的工程師要把握的。

最后是發(fā)動機類型：這個種類之多可能超出各位想象

九三閱兵讓大家了解到了中國在高超音速技術方面已經(jīng)名列全球第一！不過DF-17和YJ-21這類是滑翔高超，不在高超音速發(fā)動機選擇討論之列?？梢杂懻摰膶ο笫荵J-19和CJ-1000，這倆貨是高超音速巡航導彈，使用的是超燃沖壓發(fā)動機，不過種花家要告訴各位，這倆貨的速度最大應該在6~7馬赫，原因也很簡單，因為碳氫類燃料要超過這個速度太難了！

超燃沖壓發(fā)動機很好，但有幾個毛病

簡單一點說超燃沖壓發(fā)動機就是沖壓發(fā)動機的升級版，不過兩者技術差距很大，因為超燃沖壓發(fā)動機的燃燒室氣流速度超過音速，而燃燒波傳遞速度是亞音速，這就使得這個燃燒室維持穩(wěn)定燃燒難度太大。

另一個是亞燃/超燃一體發(fā)動機，這類發(fā)動機可以從2~3馬赫開始就氣動沖壓發(fā)動機，但在4~5馬赫模態(tài)轉換時會遭遇推力陷阱，需要額外的技術去解決，一般用RBCC模式會更合適一些，但這種就已經(jīng)不是超燃沖壓發(fā)動機了，而是組合發(fā)動機。

還有一個是最大速度，前文說了碳氫（基本指的是航空煤油）燃料很難超過6~7馬赫，一個是因為煤油類“點火能量閾值”比較高，液氫類只有其1/12。另一個是速度太大，氣流被激波壓縮比太高，溫升嚴重，反而會導致氣體膨脹，也就是進入了一個死循環(huán)，燃燒室的室壓不可能再提高，當然速度也不可能再增加，這就是碳氫燃料無法超過6~7馬赫的原因。

液氫可以讓速度更高，原因之一如上所說，氫燃料點火能量更低，才高馬赫數(shù)的超燃沖壓發(fā)動機中更容易燃燒，另一個是氫燃料也更容易實現(xiàn)預冷，這有牽扯出另一個預冷發(fā)動機技術，可以讓室壓更高，當然速度也會更大，更容易達到高馬赫數(shù)，一般氫燃料的超燃沖壓發(fā)動機超過10馬赫時沒問題的。

沖壓發(fā)動機不能零速度啟動，因此使用沖壓發(fā)動機的一般都需要其他類型的發(fā)動機過渡，比如火箭發(fā)動機或者渦噴發(fā)動機等。

爆震發(fā)動機：走到盡頭都是組合發(fā)動機

大家可能更熟悉一點的是爆震發(fā)動機，這類發(fā)動機有PDE（脈沖爆震）和RDE（旋轉爆震）與ODE（斜爆震）。這類發(fā)動機可以沒有典型的運動部件，使用的是燃燒效率最高的連續(xù)爆炸模式驅動，燃燒室可以近似為等容燃燒，火焰?zhèn)鞑ニ俣仁浅羲俚?，特別適合高超音速。

不過爆震發(fā)動機也是有使用局限的，PDE實用性比較差一點，目前最接近實用的是RDE，小型RDE已經(jīng)實用化了，不過大型RDE是個問題，另外其速度也比較敏感，比如氣動后推力增加慢，高速不適應，需要渦輪組合或者沖壓發(fā)動機的激波進氣道配合，這樣一搞這玩意兒就有點復雜了，也進入了組合發(fā)動機的范疇。

速度上PDE和RDE一般都在6馬赫以下用，ODE可以在6~17馬赫的環(huán)境下使用，這個看起來與超燃沖壓發(fā)動機有點相似，但結構其實是不一樣的。另外ODE也不能零速度啟動，需要組合發(fā)動機配套啟動。

組合發(fā)動機：種類多到超過你想象

組合發(fā)動機顧名思義就是各種不同的發(fā)動機組合，互相補上短板，發(fā)揮最大優(yōu)勢。以目前的發(fā)動機技術路線，主要有渦輪 - 沖壓組合發(fā)動機、火箭 - 沖壓組合發(fā)動機、渦輪 - 火箭組合發(fā)動機、、爆震 - 傳統(tǒng)動力組合發(fā)動機、多循環(huán)組合發(fā)動機這些種類，速度范圍么請看下表：

目前比較有前途的組合是火箭-沖壓組合，越過推力陷阱，如果是氫燃料，10馬赫問題不大；另一種渦輪-沖壓組合和爆震-渦輪組合。當然這些發(fā)動機都比不了速域范圍高達0~25馬赫的循環(huán)組合發(fā)動機，一般指的是預冷組合循環(huán)發(fā)動機，國外英國在搞的“佩刀式”發(fā)動機，國內在搞的是“云龍動力”發(fā)動機，其原理如下：

使用液氦將進入進氣道的空氣極速冷卻后被送入渦輪壓縮分兩路，一路進入火箭燃燒室與液氫或者其他種類的燃料混合燃燒；第二路進入一個高溫渦輪泵燃燒驅動壓縮液氦的動力；

主要就是在極高速度與極高壓縮比的情況下，空氣受熱反而會膨脹而降低壓縮比，無法提高室壓導致推力難以提高，最終速度無法再增加，預冷就解決了這個問題。

很多朋友都認為為什么不用液氫預冷？這確實是個好辦法，一錘子買賣可以用液氫，但液氫體積大，不適合保存，所以無法軍用。另一個多次使用則會有一個氫脆問題，經(jīng)過液氫的毛細管會在液氫的作用下變性，因為氫原子侵入金屬內部后，通過改變金屬的微觀結構與應力狀態(tài)，破壞原子間結合力，最終引發(fā)脆性失效。

所以要用液氦，雖然發(fā)動機結構復雜了很多，但好在是可以重復使用！在組合發(fā)動機中這類是最有前途的，不過英國的佩刀式發(fā)動機的母公司已經(jīng)破產(chǎn)了，目前在這類組合循環(huán)發(fā)動機中中國的云龍動力是NO.1，未來空天飛機極有可能用的是這類發(fā)動機。

七代機什么標準？2小時抵達全球

六代機除了在機載電子設備、電子戰(zhàn)以及雷達與通訊方面比六代機要先進不少外，在飛行性能上其實沒有太大的改變，比如殲-20的最高速度可能在2.5馬赫左右，六代機殲-36和殲-50也大差不差，相差最多也就在0.5馬赫范圍。

七代機應該是屬于高超音速范圍的，會比六代機的速度高出一大截！但有一個問題擺在面前，目前從中國在CJ-1000巡航導彈技術上看，在長時間工作的超燃沖壓發(fā)動機技術已經(jīng)非常成熟了，傳聞CJ-1000的航程超過7000公里，就算以6馬赫計算，發(fā)動機工作時間也接近1小時。

用這類發(fā)動機為動力研發(fā)的戰(zhàn)斗機，其速度范圍不會超過6馬赫，與五代機相比確實是高出了一大截，要是這種速度的戰(zhàn)斗機參與戰(zhàn)爭，那兼職就如入無人之境，沒啥導彈跟得上，也沒啥導彈攔得了，因為要攔截速度超過5馬赫并且還能機動的飛行器實在難度太大。

那么問題來了，目前中國超燃沖壓發(fā)動機已經(jīng)成熟了，而六代機中國已經(jīng)遙遙領先，那么七代機的發(fā)動機就用之增加了3馬赫速度超燃沖壓發(fā)動機？還是使用那種劃時代的、可以0~25馬赫橫沖直撞、2小時抵達全球任何地點的預冷式組合循環(huán)發(fā)動機的“空天戰(zhàn)斗機”？

各位認為應該如何取舍？是現(xiàn)階段就能實現(xiàn)的超燃沖壓發(fā)動機動力，6馬赫以內玩玩還是再等等，直接上空天飛機？