10月，国防科技大学空天科学学院黄利亚团队在《推进技术》杂志上发文称，已经完成一种新型水冲压发动机的测试，其即可在空中，又可在水下工作，通过使用的介质吸入空气或水作为氧化剂，由高能非金属硼提供动力，可为飞行器提供超音速巡航的动力。

图：国防科大黄利亚团队2024年10月发表在《推进技术》期刊上的文章截图

采用此类发动机驱动的跨介质反舰导弹，可以在空中以超音速飞行数百公里，然后以超过200节的速度潜入水中，攻击戒备森严的航空母舰等海上目标。目前还没有任何国家能拦截此类导弹，这种跨介质反舰导弹一旦登场，极有可能会改变未来的战争格局。这也是黄利亚团队2022年提出的梦想，在他们的不断实验中，正逐步变为现实。

图：国防科大黄利亚团队2022年发表在《固体火箭技术》期刊上的文章截图

黄利亚团队设计的跨介质反舰导弹弹长5.56米，弹径0.533米，弹道分为高空巡航段、掠海飞行段、入水过渡段以及水下巡航与机动段，首先在空中巡航飞行，巡航速度2.5马赫，飞行高度10,000米，飞行距离200公里；然后进行掠海飞行长达20公里以避免被发现，掠海飞行时速度还可达到2.2马赫；距目标约10公里时，潜入水中成为超空泡鱼雷，通过在空气泡中潜行来减少阻力，以保持高达100米/秒（约200节）航行。

图：黄利亚团队设计的跨介质反舰导弹弹道参数

水冲压发动机是实现跨介质飞行器水下航行的理想动力装置。相比铝、镁金属，硼具有更高的热值，含硼富燃料固体推进剂已应用于固体火箭冲压发动机。据悉，当硼接触到空气中的氧气时，就会剧烈燃烧产生高温燃气，通过喷管产生的推力，很轻易就能将导弹加速到超过音速的5倍。

图：硼(B)所含的热值是目前固体火箭发动机常用金属燃料铝(Al)和镁(Mg)的数倍

不过，黄利亚团队面临的最大挑战就是，如何制备高含量的硼燃料？如何在水中引燃硼？以及如何设计发动机的喷管结构？为此，团队采用二次燃烧的结构设计，并且在燃料中添加镁和铝，让这些活性金属使硼更彻底地燃烧，继而提高发动机的整体效率。最终实验出燃烧效率达到86.8%，速度可达1121米/秒（约3.29马赫），其最高比冲达到4,712牛秒/千克。

图：黄利亚团队试验4种燃料配方的相应结果和性能

比冲是发动机产生的推力与燃烧每公斤推进剂的重量流量的比值，通常以秒为单位，那么比冲为4,712牛秒/千克是一个什么概念呢？按照比冲的单位换算公式，牛秒/千克除以标准重力加速度（约9.80665米/秒²）即可换算成秒，即4712/9.80665=480.49秒，比SpaceX最新的猛禽火箭发动机效率（350秒）还高三分之一。

图：目前世上主要火箭发动机的性能参数（猛禽1/2/3代的比冲都是350秒）

可能有人会说不是早就有从水下潜艇发射的导弹了吗，这是不是跨介质飞行器呢？事实上，潜射导弹的发射过程与真正的跨介质反舰导弹截然不同。潜射导弹通常采用蒸汽炮将它们弹出水面，然后火箭发动机再点火飞行，并不能从空中再潜入水中，也不能在水中长时间航行。

图：某潜射导弹发射中

黄利亚团队的文章只是完成了地面测试，离真正装机还有很长一段路要走，可能也会遇到各种各样的问题，毕竟这是全球首创，没有路径可寻，只能自己探索。也期待我国进行跨介质飞行器研究的科学家团队抓紧研究，攻克难关，早日让我们见证「空海」反舰导弹成功试射。