7月4日，我国西北工业大学的航天学院空天组合动力创新团队牵头研制的“飞天一号”火箭冲压组合动力成功发射升空。很多人乍看之下以为只是另一枚普通的火箭，但其实这里面暗藏玄机。
（图片说明：飞天一号）
实际上，这枚火箭的动力系统来自煤油燃料火箭冲压组合循环发动机，简单来说，就是冲压发动机。本次实验中，西工大顺利地实现了多项技术突破，也创造了许多世界首次。那么，冲压发动机到底是什么呢？它到底有多厉害呢？
早在1913年的时候，法国工程师雷纳·劳伦就提出了冲压发动机的概念。雷纳设想：这种发动机吸入的气流会在发动机内减速并实现增压，然后再进入燃烧室与燃料混合燃烧，燃烧产生的气体通过尾喷管膨胀加速向后排出，从而产生强大的推力。
（图片说明：飞天一号试射成功）
冲压发动机，全称叫作冲压喷气式发动机，不过不要误会，它和普通的喷气式发动机并不一样。冲压发动机是喷气式发动机中的一种，不携带氧化剂，从空气中吸取氧气进行燃烧。普通的喷气发动机是通过多级风扇的旋转来压缩空气，而超压发动机则是利用涵道面积的变化来实现压缩空气的目的。
超压发动机又分为超燃冲压发动机和压燃冲压发动机，其中前者的整个发动机内的气流都是超音速的，而后者需要先把空气速度降低到音速以下才能进行燃烧。
（图片说明：喷气发动机和冲压发动机）
超燃冲压发动机和压燃冲压发动机没有绝对的优劣，它们只是适合不同的情况。而且有的情况下，冲压发动机不仅仅需要一种状态，所以需要采用不同的模态。
比如双模态冲压发动机，燃烧室可以分别工作于亚声速燃烧状态、超声速燃烧状态或超声速燃烧/亚声速燃烧/超声速燃烧状态。根据西北工业大学的公告，飞天一号火箭就成功验证了煤油燃料火箭冲压组合循环发动机火箭/亚燃、亚燃、超燃、火箭/超燃的多模态平稳过渡和宽域综合能力。
（图片说明：西北工业大学的公告）
除了双模态冲压发动机之外，还有一种超燃冲压发动机研究比较多，那就是双燃烧室冲压发动机。这种冲压发动机同时具有亚燃冲压和超燃冲压双循环的能力，这样可以通过亚燃冲压发动机点燃超燃冲压发动机来解决煤油燃料的点火和稳定燃烧等问题。
不论是哪一种状态，冲压发动机由于不需要携带沉重的氧气罐，飞行器都可以变得更小、更轻、更快。
俗话说得好：天下武功，唯快不破。多年以来，世界各国一直在竞相研究更快的武器。在拥有了超音速武器之后，又纷纷开始投身于高超音速武器的研发之中。
一般来说，飞行速度超过6倍音速（每秒超过2公里）的武器，就叫做高超音速武器。高超音速武器又分为几类，比如我们之前介绍过的高超音速导弹，还有高超音速飞行器等等。而吸气式超燃冲压发动机技术，可以在高超声速巡航弹、高超声速飞机、天地往返空天武器等许多方面大显神威。
（图片说明：法国曾在Leduc-010飞机上进行了冲压发动机的飞行试验）
实际上，在冲压发动机概念被提出的二十多年时间里，它一直都仅仅停留在概念层面上。1935年，法国工程师雷内·莱杜克完成了世界上首次冲压发动机地面点火试验，证明了这种发动机确实可以成为人类的推进器，世界各国也竞相开始了冲压发动机的研究。
冲压发动机研究历史比较久的，还当属美国。从上个世纪40年代开始，美国就开始研究这种推进器了，并且在60年代已经给一些导弹装备了液体冲压发动机，其速度可以达到音速的2.0~3.0倍。
（图片说明：装备了液体冲压发动机的“波马克-B”地对空导弹）
直到今天，美国在冲压发动机方面的水准仍然是世界上最强的。最著名的就是X-43系列高超音速飞机，甚至达到了9.8马赫的最大速度，也就是每秒3公里，其飞行高度也可以达到32000米！
当时能够和美国抗衡的，自然就是前苏联。从上个世纪50年代开始，前苏联也开始了漫长的冲压发动机研究过程，也让“SA-4”地空导弹超过了2.0马赫。苏联解体后，俄罗斯继承了研究成果，如今的研究水平也处于世界前列。
除了这两个国家之外，法国、德国、日本乃至我们的邻国印度，都在进行着冲压发动机的研究。当然了，印度方面的研究成果我们可以区别对待，毕竟他们口中说的重大技术突破，其实只工作了5秒钟……
我国在冲压发动机方面的研究起步其实也不算太晚，最早也可以追溯到1957年。当时倡导进行这方面研究的，正是我国的两弹一星功勋奖章获得者、空气动力学家钱学森。包括高超音速导弹所采用的弹道，也是他所提出的钱学森弹道。
不论是学术水平还是爱国之情以及长远的眼光，钱学森对我国的军事发展都起到了极其重要的作用，怪不得美国当初说钱学森抵得上一个师。从这方面来讲，一个师都远远不能衡量钱学森的伟大贡献。
1957年，我国组建了冲压发动机研究室，即今天的北京动力机械研究所的前身。当时，我国在这方面的研究完全是一片空白，只有梁守槃院士手绘的一张原理图。
但就是在这样的情况下，我国于1960年为自己的第一台冲压发动机点火，并且在1969年取得首型冲压发动机飞行试验的成功，成为了当时世界上仅有的几个掌握冲压发动机技术的国家。
到了今天，我国在冲压发动机方面的研究可以说具有了相当的实力，这要感谢老一辈科学家的付出。但不得不承认的是，我们仍然和美国有一定的差距，并且世界各国在该领域仍然有许多难关需要攻克。
我国也不止有西北工业大学的科学团队在进行这方面的研究，就在今年1月24日，清华大学航天航空学院王兵教授团队成功试射了清航·大兴号”两级火箭，实现了“发动机进气道实现高效吸气”，再一次证明了我国在该领域的领先地位。
相信有这些科学家的辛勤付出，我国在冲压发动机领域的研究还将取得更多的突破，并且在未来超越美国。