近几天，网络上曝光了一架伊尔76挂载一台外径比D30-kp2大得多的发动机在试飞的照片。很多人认为它是轰20的发动机，然而，稍微仔细观察下，就感觉这种可能性很小！

原因很简单：这台发动机尺寸和轰20并不匹配。

伊尔76挂载一台神秘发动机在试飞

据了解，伊尔76采用的D30-kp2发动机，风扇直径1455毫米，最大外径1560毫米，长度5700毫米。比对后就能发现这架伊尔76挂载的那台神秘发动机最大外径约为2.1米，长度约7.2米。这个尺寸对于轰20来说实在是太大了。

2018年，网络上曝光了世界上一块世界上尺寸最大的3D打印钛合金结构件，面积达16平方米。这么大的尺寸，显然不属于我国当时列装的任何一款飞机，最有可能是传闻已久的轰20的发动机承力框。

根据旁边站着的那位大叔比对，我们可以很简单就估算出板上的两个圆孔直径大约只有1.5米～1.6米，正好可以装下涡扇18。那么，轰20很可能采用4发设计，最大起飞重量与运20差不多。

世界上面积最大的3D打印钛合金承力框

很明显，上文提到的这款神秘发动机尺寸太大，根本就无法装上轰20。

如果轰20采用4发设计，那么同样采用4发设计美国B2隐身轰炸机就可以作为参考分析对象。

据了解，B2隐身轰炸机采用4台基于F110-GE-100去除加力燃烧室发展而来的F118-GE-100涡扇发动机，最大外径1181毫米，长度2500毫米。轰20的发动机有可能效仿B2，直接基于战斗机发动机去除加力燃烧室发展而来，例如基于涡扇10或者涡扇15去除加力燃烧室发展而来，或者干脆就是基于D30-kp2的仿制型涡扇18进行现代化改进而来。

不论是哪种情况，轰20采用的发动机直径都不大可能超过1.6米，长度也不大可能超过5米。

首先我们可以确定的一点是，这种发动机是一种可以在大气层内飞行的吸气式发动机，因此才需要挂飞测试。

其次，这款神秘发动机只有中段是白色的，前段和后段都是黑色的。这与普通涡扇发动机不一样，我们有理由怀疑黑色材料很可能是一种比涡扇发动机喷管耐高温能力还要强很多的耐高温材料。

耐高温进气锥通常呈黑色

如果猜测没错的话，那么这款发动机就是高超音速飞行器的发动机。因为高超音速飞行时，发动机前段将与空气剧烈摩擦，产生几百℃甚至几千℃的高温，必须采用耐高温能力超强的碳基复合材料或者碳化硅基复合材料，而这两种材料外观都是黑色的。为了实现高超音速飞行，发动机的尾喷气流速度要足够高，那么尾喷温度自然也就比普通涡扇要高很多，同样需要采用耐高温材料。

由此可见，如果猜测没错的话，该神秘发动机很可能是一款高超音速飞行器的吸气式发动机，可以推动飞行器从零达到高超音速飞行状态。

首先，我们可以排除冲压发动机。因为伊尔76是一种亚音速飞机，而冲压发动机的有效启动速度要达到2.5马赫甚至3马赫以上。

各类发动机等效比冲和飞行包线示意图

其次，我们可以排除爆震类发动机。因为爆震类发动机在中低空飞行时会产生极大的飞行噪音，非常容易被识别出来。而这个尺寸的爆震类发动机产生的噪音必定很大。然而，到目前为止，没人反映这款神秘发动机会产生巨大噪音。

排除上面两种发动机之后，我们就能大致推测出这款神秘发动机可能的类型：涡轮基组合循环发动机（TBCC）、空气涡轮火箭发动机（ATR）或者预冷式空天发动机（SABRE）。

从外形来看，这款神秘发动机呈圆柱形，而涡轮基组合循环发动机明显就不是圆柱型，明显不符合。

涡轮基组合循环发动机结构示意图

由于该发动机的中段材质更像是不能耐高温的普通材料，有可能是钛合金或者铝合金材质。那就说明这款发动机以最高速度运行时，前段气流温度很高，到中段又降低到较低水平，到后段又变得很高。据了解，空气涡轮火箭发动机以最高速度飞行时，发动机从前往后都要承受700K以上的高温，普通的钛合金、铝合金机匣根本无法承受。显然也与这款神秘发动机的外观不符。

那就只有1种可能：预冷式空天发动机。

据了解，我国正在研制的预冷式空天飞机叫“云龙”发动机，与英美正在联合研制的“佩刀”发动机相似。综合分析判定，该发动机最有可能是我国正在研制的“云龙”发动机。

传统火箭发动机，在宽速域方面拥有独一无二的优势。它可以实现从0加速到30马赫以上的超高速，是人类现阶段实现跨大气层飞行的最佳发动机类型。然而，传统火箭发动机的缺点也十分明显，那就是比冲不高于500秒，通常只有300～460秒。根本原因在于传统火箭发动机不仅需要自己携带燃料，还要携带氧化剂。这直接白白浪费了大气层中本就大量存在的氧气。

于是，科学家就想研制一种新概念火箭发动机，在大气层内可直接利用大气层中的氧气，出大气层后又可以变成传统火箭发动机的新概念发动机。

英美正在联合研制的“佩刀”发动机（SABRE）就是这样一种发动机，当然，它还额外集成了冲压发动机，在2.5～5马赫区间，由集成的火箭发动机和冲压发动机共同产生推力，最大推力高达2000千牛（超过200吨）！

“佩刀”发动机

我国正在研制的“云龙”发动机尚不清楚是否额外集成了冲压发动机。但即便没有集成冲压发动机，它也仍然可以帮助飞行器实现单级入轨，同时结构复杂度、研制难度也更低，有利于降低成本，降低研制风险。

那么“云龙”发动机又是如何运行的呢？

根据已公开的资料分析可知，“云龙”发动机相当于“富氧涡轮冲压发动机”的升级版，即加上了“预冷器”，以提升发动机的等效比冲。虽然带“冲压”两个字，但实际上它就是一种特殊的吸气式火箭发动机而已，跟冲压发动机毫无关系。据了解，富氧涡轮冲压发动机的等效比冲可达380～800秒，而“云龙”发动机的等效比冲则高达1000秒以上，甚至能超过5000秒。

富氧涡轮冲压发动机

其实原理也很简单：在大气层内以“吸气式火箭发动机”模式工作，出大气层后则以“传统火箭”模式工作。这么做的好处是，在大气层内飞行时，无需消耗飞行器自身携带的液氧，只有在出大气层后才需要消耗液氧，这就可以极大降低飞行器自身携带的液氧的消耗量，大幅度提升等效比冲。

“云龙”发动机结构由进气椎+空气预冷器+压气机+定制的闭式循环火箭发动机组成，是一种升级版空气涡轮火箭发动机。

其中空气预冷器由液氦冷却系统提供循环冷却。而为了带走液氦循环系统的热量，需要再引入液氢-液氦换热系统，最终把热量带到火箭发动机喷管。

“预冷”式空天发动机工作原理

为什么不直接采用液氢冷却呢？

因为多数合金都存在氢脆现象，而不会出现氢脆的合金密度又太大，强行使用会导致发动机重量飙升，并不实用。

根据国内相关研究论文可知，“富氧涡轮冲压发动机”单位推力可达1200N以上，预冷式空天发动机单位推力也肯定超过这个数。本文提到的这款神秘发动机的外径为2.1米，按照这个尺寸计算，这种预冷式空天发动机的推力可轻松超过30吨！

2020年4月21日，新华网发布了一篇名为《空天往返新动力：“云龙”发动机研制完成关键试验》的报道，文中提到：“云龙”发动机是一型由31所研制的组合动力发动机，也是31所正在探索的用于空天往返飞行器的新式动力。”和“2020年，该所完成了发动机原理样机的整机试制，并通过了第一阶段的系统级地面试验验证。”

“云龙”发动机原理样机

2021年4月，《中国航天报》发布了一篇名为《“云龙”来了!组合动力发动机关键试验,用于空天往返飞行器》的新闻报道，文中提到“目前该“云龙”发动机已经完成了大尺度深度预冷器、微通道高低温换热器的设计和制造技术攻关，全新氦涡轮系统和氦压缩系统等关键技术攻关获得突破。”

报道称该预冷装置可在0.05秒内实现1000℃的降温。据了解，“预冷式空天发动机”最大的难点在于如何在极短的时间内将超过1200K的高温气流降低到250K以下，而且还不能结冰。预冷装置研制成功标志着我国在2021年就已经攻克了“云龙”发动机的所有关键技术难题！2年的时间足够我国研制出一款推力超30吨的工程样机！

按照我国航天部门公布的计划，我国计划在2035年研制出可单级入轨的空天飞机，距今不过12年的时间。据此倒推，现在起码要研制出这种空天发动机的工程样机才行。

2022年珠海航展展出的MD-22宽域飞行器有望发展成单级入轨空天飞机

综上所述，本文提到的这种神秘发动机基本上可以排除轰20发动机的可能性，最大的可能就是“云龙”空天发动机工程样机，推力超过30吨。今后继续发展以后推力有望超过60吨，甚至100吨，为空天飞机这种划时代飞行器提供动力保障。

备注：本文所有资料均为公开资料，一家之言，欢迎共同探讨。