近日據印度媒體報導，在印度東海岸奧迪薩邦的阿卜杜爾·卡拉姆試驗場成功進行了高超音速飛行器（HSTDV）測試飛行，HSTDV高超音速飛行器上升到30公裡高度後，超燃衝壓發動機點火成功，飛行時間約為20秒，最大速度達到了6馬赫，印度聲稱：試驗達到了預期目的。
印度展示的HSTDV飛行器
關於印度此次測試的高超音速飛行器一個名詞引起了廣泛關注，那就是超燃衝壓發動機，所謂超燃衝壓發動機就是超聲速燃燒衝壓發動機。俗話說：天下武功、唯快不破，我們都知道世界上飛行速度最快的兩款有人駕駛戰機是SR-71「黑鳥」、米格25，最大速度均達到了3馬赫以上，但是這已經是渦輪噴氣/風扇發動機能夠爆發出的極限速度了，此時的渦輪葉片轉速達到頂點，想要繼續提高速度，就要藉助一款顛覆性的新技術，由此研製爆發力更強的超燃衝壓發動機成為了各航空航天大國的攻關對象，這也被認為是繼螺旋槳發動機和噴氣發動機之後的「第三次動力革命」。
SR-71「黑鳥」
超燃衝壓發動機是利用高速飛行時高速氣流進入發動機後自然壓縮、增壓，相較於渦輪發動機則省去了渦輪壓氣機，因此發動機重量就會大大減輕，獲得的速度範圍也就越大，當採用碳氫燃料時，壓縮後的氣流將低於聲速，飛行速度能夠達到5-8馬赫，此時為亞燃衝壓模式，當採用液氫燃料時，壓縮後的氣流速度將超過聲速進入燃燒室，此時為超燃衝壓模式，速度能夠達到6-25馬赫。由於是在高速飛行中獲得壓縮氧氣，得益於這個優勢超燃衝壓發動機可以在消耗相同質量燃料的情況下產生的推力效果會4倍於傳統火箭。
超燃衝壓發動機構造圖
基於上述工作原理，這也就意味著想要啟動超燃衝壓發動機就必須有一定的初始速度，一般情況下都是由固體火箭攜帶超燃衝壓發動機飛行器進入工作區，這也是大部分反艦飛彈的搭配模式，此次印度測試HSTDV高超音速飛行器的載具是一枚烈火-1型近程彈道飛彈，對此印度也表示：印度是繼美、俄、中之後世界上第四個成功測試高超音速技術的國家，這是逆轉局勢的關鍵前沿武器，對所有潛在對手發出了「明確信號」。事實真的如此嗎？印度該型高超音速飛行器處於什麼水平？
印度烈火-1型彈道飛彈
高超音速飛行器涉及到氣動布局、氣動加熱、彈體結構防熱與冷卻、動力系統高能燃料、矢量控制等多種技術，按氣動布局和動力系統來看，目前服役、研製中的高超音速飛行器大致分為以下幾種結構：
第一採用「雙錐體彈頭＋高超音速機動舵」氣動布局設計，典型代表是東風26反艦彈道飛彈
大洋彼岸是最早進行雙錐體彈頭研製的國家，裝備在了潘興-2飛彈上，起初我國對這種技術並不是很熟悉，依託於成熟的風洞群，飛彈專家經過10餘年潛心研究、千百次試驗，分析了超過200多萬個數據，最終成功掌握了「雙錐體彈頭+高超音速機動舵」氣動布局設計，我國這類飛彈的典型代表就是東風21D和東風26彈道飛彈，並且有兩大技術看點，一個是無依託發射，另一個就是空氣舵機動彈頭，飛彈可以在任意地點發射升空後彈體分離，滑翔彈頭能夠以「打水漂」方式進行高超音速飛行，攻擊過程中彈頭可依靠空氣舵機動變軌對移動目標實時跟蹤，可以說精度已經幾乎達到了巡航飛彈水平。
東風26雙錐體彈頭
第二採用「乘波體」氣動設計，機動性和突防性較「雙錐體彈頭」設計大大增強
相較於「雙錐體彈頭」設計，乘波體設計升阻比性能更高，我國於去年國慶閱兵亮相的東風17就是這類飛彈的典型代表，從外形上看飛彈戰鬥部如同一個小飛機，由東風16飛彈作為助推動力，將乘波體戰鬥部送入一定高度後以「助推-彈道式」在臨近空間進行高超音速飛行，也就是我們所說的「錢學森彈道」，利用下滑動作時大氣帶來的負壓來實現跳躍式滑翔飛行，最終達到超過10馬赫的攻擊速度，這種彈頭設計難度相當大，沒有一定技術積累的國家很難實現，目前我國東風-17彈道飛彈在這一領域可以說是「獨角獸」式的存在，實現了對大洋彼岸的技術領先。
東風17彈道飛彈
第三是一種全新的「I」型雙升力面布局，可以實現升阻比、高升力係數、高容積率，為未來高超音速飛行器設計開闢了新途徑，目前處於技術驗證階段
由於目前現有的高超音速飛行器在高速飛行時，激波和摩擦阻力會急劇上升，此時升阻比也很難在進行提升，針對以上問題，我國研究團隊提出了一個全新的原創概念，那就是雙升力面布局，由於其軸向投影類似於字母「I」，因此也被稱為「I」型布局，主要設計原理是「高壓捕獲翼」，在傳統氣動布局基礎上增加一個升力面來捕獲高壓氣流，從而大幅提高升阻比，經過初步建模優化，在最優升阻比狀況下升力係數比「乘波體」設計提高了60%左右，可以說為未來高超音速飛行器設計開闢了新途徑，目前正處於技術驗證階段。
高超聲速「I」型布局原理測試模型
第四是戰鬥部採用超燃衝壓發動機作為動力，依靠自身動力實現高超音速飛行
前幾種介紹的高超音速飛行器基本上都是依靠外部輔助獲得初始動力，彈體分離後戰鬥部本身並沒有任何動力，像東風21D、東風26、東風17等等，這些彈道戰鬥部基本上都是「滑翔器」，因為在飛行過程中存在著激波和摩擦阻力，這就導致滑翔戰鬥部在飛行過程中速度在不斷下降，而採用超燃衝壓發動機作為動力源的飛行器則不同，在彈體分離後飛行器會打開超燃衝壓發動機實現高超音速飛行，可以說這是高超音速飛行的「最高層次」。此次印度測試的HSTDV飛行器就是這類。
大洋彼岸X51A
採用超燃衝壓發動機的飛行器機動能力更強，因為其本身帶有動力，這就不存在「滑翔飛行器」速度減弱的情況了，如果傳統彈道飛彈和該型高超音速飛行器相結合，那麼彈道的射程將更加驚人。
滑翔彈頭打擊效果圖
我們都知道此前印度並沒有研發過高超音速飛彈，這一次直接繞過「雙錐體彈頭」、「乘波體設計」這類滑翔飛彈，直接研製超燃衝壓發動機高超音速飛行器，可見印度的野心有多大了。
印度HSTDV飛行器模型
其實印度並不是看不上滑翔彈頭，原因有多種，第一就是印度彈道飛彈技術並不是很成熟，以目前烈火-3型飛彈為例，其龐大的彈體機動性很差，並不能作為滑翔彈載具，也就是說沒有能用的「槍」。第二印度飛彈戰鬥部設計能力落後，如今連傳統圓錐體彈頭都沒玩明白，更別說「雙錐體彈頭」、「乘波體設計」這類滑翔彈頭了。
印度烈火-3型飛彈
關於此次印度試射的超燃衝壓發動機飛行器也並不是依靠自己能力完成的，據媒體報導，印度至少獲得了3個國家的幫助，包括以色列飛機工業公司、英國克蘭菲爾德大學、俄羅斯中央空氣流動力學研究所和中央航空發動機製造研究院，其中應該俄羅斯提供的幫助最大，畢竟兩國共同研發了布拉莫斯巡航飛彈，可以說印度的超燃衝壓發動機技術依然擺脫不了「萬國牌」的命運。
印度「布拉莫斯」巡航飛彈
如今我國超燃衝壓發動機技術到底怎麼樣呢？答案是並不落後。早在五六年前我國就已經完成了超燃衝壓發動機的研製和自主飛行試驗任務，成為了繼大洋彼岸之後第二個掌握該技術的國家，超燃衝壓發動機技術相當複雜，想要將燃料在超聲速氣流中點燃、持續穩定燃燒、防熱保護非常困難，這相當於在颶風中點燃一根火柴，大洋彼岸經過60多年研究終於在2013年有所突破，曾進行了10次自主飛行試驗，其中6次失敗，並且依然沒有突破超燃衝壓發動機連續工作300秒的目標，我國經過20餘年研究，與2015攻克了所有關鍵技術難題，並且通過了長程熱試車考核，可以說與大洋彼岸僅有兩年差距。
超燃衝壓發動機構建
目前我國正在進行基於渦輪衝壓聯合推進系統的研製，由於想要點燃超燃衝壓發動機就必須要有初始速度，這樣就不可能實現在地面的常規起降，因此渦輪衝壓聯合推進系統概念就誕生了，由渦輪發動機帶動飛行器獲得一定的初始速度，然後超燃衝壓發動機再啟動工作。這項技術可用作未來可重複使用空天飛行器、高超音速飛行器等，據悉我國在該領域已經取得了階段性突破。
我國空天飛機想像圖
我國在航空航天領域取得的一系列成就也得益於成熟的風洞技術，建設風洞這一具有戰略眼光的籌備者是錢學森老先生，按照錢學森的指示我國在氣動中心建立了一座由50多個風洞組成的風洞群，組建了每秒運算能力達百億級的計算機群，為我國各型太空飛行器、彈道飛彈、巡航飛彈、各型戰機、運輸機、C919大型客機等重大型號研究任務做出了卓越貢獻。
正在進行風洞試驗的x-48b驗證機模型