微信公眾號(hào)“清華大學(xué)”消息，2022年1月24日上午，清華大學(xué)航天航空學(xué)院王兵教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了自主研發(fā)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)飛行演示試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)在預(yù)定的高度和速度范圍內(nèi)成功點(diǎn)火、穩(wěn)定工作，試驗(yàn)取得圓滿成功。

試驗(yàn)表明，我國(guó)已經(jīng)掌握該新型發(fā)動(dòng)機(jī)的自主研發(fā)與工程實(shí)現(xiàn)能力，在新型空天動(dòng)力領(lǐng)域躋身世界前列。

發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火（示意圖）

在航空領(lǐng)域?qū)捤儆?、跨空域飛行的發(fā)展趨勢(shì)推動(dòng)下，傳統(tǒng)空天動(dòng)力在性能提升方面，已經(jīng)遇到理論極限與技術(shù)瓶頸。盡管早在上世紀(jì)50至60年代，國(guó)際上便提出了將自增壓燃燒技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)力系統(tǒng)的理念；但直至2011年前后，隨著相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表數(shù)量的增加，才逐漸引發(fā)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度關(guān)注。

王兵帶領(lǐng)的噴霧燃燒與推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)，在多年研究火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，敏銳地把握空天科技的領(lǐng)域前沿，在國(guó)內(nèi)幾乎空白、國(guó)際上方興未艾的情況下，從零起步，構(gòu)建新型熱力學(xué)循環(huán)方式，自主研制新型沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。結(jié)合數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)近十年的探索與嘗試，克服觸發(fā)難度高、可控性差、機(jī)理掌握和認(rèn)知不充分等困難，解決發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、寬當(dāng)量寬流量調(diào)節(jié)、自主可控等關(guān)鍵問(wèn)題，在機(jī)理研究、數(shù)值計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法等方面都取得了重要突破。經(jīng)過(guò)前期數(shù)值模擬、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、地面試驗(yàn)等環(huán)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)驗(yàn)證，飛行試驗(yàn)蓄勢(shì)待發(fā)。

發(fā)動(dòng)機(jī)總裝

上午11點(diǎn)30分，試驗(yàn)任務(wù)由“清航·大興號(hào)”兩級(jí)火箭助推執(zhí)行。一級(jí)火箭分離后，二級(jí)火箭將任務(wù)段發(fā)動(dòng)機(jī)推到預(yù)定高度和速度。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道實(shí)現(xiàn)高效吸氣，供油系統(tǒng)將航空煤油霧化噴入燃燒室，點(diǎn)火系統(tǒng)順利啟動(dòng)，燃燒室與發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作，獲得持續(xù)推力，試驗(yàn)取得圓滿成功。

火箭升天（示意圖）

“通過(guò)此次飛行任務(wù)，我們獲得了真實(shí)飛行條件下，工作環(huán)境參數(shù)變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室運(yùn)行特性的影響，充分檢驗(yàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)工作特性，并驗(yàn)證現(xiàn)有技術(shù)路線的可行性，為新技術(shù)走向工程化和產(chǎn)品化，提供了重要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，積累真實(shí)的飛行經(jīng)驗(yàn)。這一成果將進(jìn)一步豐富我國(guó)航空宇航事業(yè)的圖譜，在新型動(dòng)力方面具有重大戰(zhàn)略意義?！蓖醣f(shuō)。

在盡可能短的時(shí)間內(nèi)聚合最大能量，實(shí)現(xiàn)從地面試驗(yàn)到真實(shí)飛行試驗(yàn)的重大跨躍，推動(dòng)實(shí)際工程應(yīng)用的進(jìn)程，也充分得益于科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的有效嘗試。此次飛行試驗(yàn)任務(wù)命名為“清航壹號(hào)”， 科學(xué)任務(wù)和試驗(yàn)總體方案由清華大學(xué)航天航空學(xué)院自主提出，由王兵帶領(lǐng)噴霧燃燒與推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)整體設(shè)計(jì)，成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目公司清航空天（北京）科技有限公司完成發(fā)動(dòng)機(jī)整體制造和裝配，具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。北京凌空天行科技有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)飛行載具設(shè)計(jì)和任務(wù)實(shí)施，雙方緊密配合，共同推動(dòng)飛行試驗(yàn)順利進(jìn)行。

團(tuán)隊(duì)部分成員合影

在現(xiàn)場(chǎng)見證成功時(shí)刻的團(tuán)隊(duì)成員謝嶠峰，博士階段即師從王兵進(jìn)行相關(guān)機(jī)理和仿真研究。從實(shí)驗(yàn)室到發(fā)射場(chǎng)，他表示：“從搭建試驗(yàn)臺(tái)開始，多年來(lái)王老師帶著我們攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)突破，將基礎(chǔ)研究作為工程轉(zhuǎn)化、任務(wù)研發(fā)的底氣，摸著石頭過(guò)河，一步步探索適合清華的工程化的道路。一切都非常值得，并且我們相信未來(lái)大有所為?！?