1月20日，凌空天行在成都举办了“云行”4马赫的超音速飞机发布会，揭开了下一代超音速飞机验证机“窜天石猴”的神秘面纱，与之前公布的超音速飞机相比，这次在多个方面进行了改进，鸭翼已经消失，垂尾从背部移到了机腹，正在越来越接近2026年将要进行的首飞状态！
值得注意的是，美国Hermeus公司也在从事与凌空天行类似的飞行器研发，不过从2022年突破TBCC发动机切换后已进行了使用新版TBCC的Quarterhorse试飞，这边则是中国凌空天行雄心勃勃的验证机飞行计划！双方已进入了决赛圈，到底谁能胜出还未可知！
凌空天行高音速飞行器发布“凌空天行”这次发布的飞行器被称为“窜天石猴”，这是一架飞行高度超过20千米，飞行速度达到4马赫的高音速飞行器，以这个速度飞行，大约可以达到每小时4900千米，全球出行3小时可达。
从发布会现场可以看到，这架整体设计非常修长的飞行器长度达到了7米，翼展大约在4米左右，展弦比应该低于1.5，整体重量在1.5吨左右，这是一种为高速而生的飞行器，当然目前还是在缩比验证机阶段，未来将于2026年首飞！
气动布局：小展弦比翼身融合
这次发布的机型与凌空天行此前公布的高音速飞行器布局大致差不多，不过机身前部的鸭翼已经被取消，种花家仔细比对了此前发布的飞行器版本机头布局，发现机头比取消鸭翼前更加扁平一些，这表示机头的扁平化之后产生的升力已经足够取消鸭翼。
新版没有鸭翼
有网友认为此前的鸭翼版本会影响高马赫数下飞行，但是种花家查看了气动布局后发现，这个鸭翼应该是能躲到马赫追里，因为从机头到鸭翼再到主机翼之间的连线大致呈一条直线，这表示鸭翼并没有影响，这版设计应该只是为了降低复杂性。
另一个变化比较大的是垂尾，从机体发动机的背部移到了腹部，这个有点不好理解，因为对于这猴子那个飞行器来说，起飞时机头扬起后机体尾部的垂尾很容易擦地，所以这个设计至少种花家无法理解！
原来的鸭翼版
不过也有另一个可能，为了保持大迎角下的航向稳定，这个在起飞或者降落时需要仰角来保证升力时尤其需要，因为新版设计取消了鸭翼后机头在低速下升力如何保证就成了一个比较大的难题，而提高仰角可以增加升力，机体背部的垂尾航向稳定效果会变差，因此将垂尾移到了机腹部位，这个似乎也可以理解。
这个垂尾的另一个作用可能大家很难理解，极有可能会作为高音速条件下利用激波增升的副翼，各位看过美军早期的超音速轰炸机女武神XB-70没有？机翼外侧就有一个向下偏折的副翼，就是为了兜住激波增加升力，或者也可以称其为“驭波者”。
也有网友认为，可能是发布的原型机模型被工作人员安装错了，把机体背部当成了腹部，从而导致这个乌龙，不过经过种花家仔细甄别确认安装没有出现乌龙，确实是把垂尾移动到了机腹部位，从下面这张发布“证件照”上的拼音字母方向就能看出了没搞错：
4马赫速度的发动机：到底是什么类型？
4马赫是现代有人驾驶类飞行器遥不可及的速度，到目前为止除了航天飞机外，也只有NASA的X-15验证机超过这个速度！X-15使用XLR-99火箭发动机，能够提供高达57,000磅（25.8吨）的推力，能在极短的时间内达到最高6.72马赫的速度，这是1967年10月3日由飞行员威廉·J·奈特少校驾驶X-15A-2创造，到现在为止依然有人驾驶飞机的最高速度。
X-15用的是火箭发动机，根据工况的不同，持续工作时间只有80至120秒，而且开启后还没法关机，烧完为止！“云行”4马赫的超音速飞机肯定不能选择这种发动机的，据公开的数据，目前这架原型机应该会使用“JINDOU-400S”旋转爆震发动机，这是一种完全不同于常规喷气式燃烧类型的发动机，而是以持续不断的爆炸作为动力来源的发动机！
现代喷气式发动机对燃烧的要求就是稳定持续，否则会出现喘振等不稳定的工况，非常不利于正常工作，但爆震发动机却恰恰相反，工作在不持续的爆炸模式，利用燃料与氧化剂均匀混合后发生爆炸，然后利用高温高压的气体扩散产生推力，原理不同，两者结构也大相径庭。
上图是典型的涡喷发动机结构，气流通过压气级压缩后源源不断经过燃烧室，和燃料混合点燃，高温膨胀的燃气从高温涡轮经过在排出尾喷口形成推力，这种燃烧模式叫做等压燃烧，压力大了会自我调节，因为存在尾喷口，所以燃烧室压力一般都维持大致恒定，比如F-22发动机的燃烧室工作时室压大约为4兆帕左右，相当于40个大气压。
与活塞式发动机的气缸拿掉曲轴连杆与活塞之后的情况很相似，工作时燃烧室压力剧烈变化，从1个大气会上升到最高100个大气压甚至更高，时间只需要几百微秒到几个毫秒之间，在排气的后半程燃烧室内压力可以低至80-90 kPa甚至50kPa（0.5个大气压），会形成负压，这也是爆震发动机持续工作的原因，因为负压会完成吸气，然后再混入燃料爆震一次，形成自持爆震模式。
常规喷气式发动机的等压燃烧持续稳定，燃烧速度传播为亚音速，稳定的压力输出，适合持续动力需求的场景，比如涡喷或者涡扇发动机以及燃气轮机等，不过等压燃烧因膨胀过程中损失部分可用能，效率相对较低。
爆震发动机的等容燃烧体积恒定，燃烧传播速度超音速，压力上升非常快，燃烧释放的能量直接转化为高压，释放能量更大，有效提升循环效率，高压力的直接产生为动力设备提供了更强的推力，燃料在高压高温下完全燃烧，降低燃料损失，提升总体效率。
等容燃烧也不是没有缺点，主要是推力不持续，频率很难提高，爆震发动机的推力相关重要因素之一是爆震频率，常规的脉冲爆震速度很难提高，一般都用多管脉冲爆震或者旋转爆震模式来实现。多管爆震就不解释了，字面意思理解即可；旋转爆震是将一个环形燃烧室分成N个爆震区域，沿着圆周连续爆震工作，这种模式下效率很高，目前最流行的也是旋转爆震模式。
“云行”4马赫的超音速飞机的“JINDOU-400S”发动机就是这种旋转爆震模式，从此前JINDOU-400版本的300千克重量减重至100千克，长度从2.6米缩短至1.9米，推力从2500N提高到4000N，最大工作速度可以达到Ma4.2（4.2马赫）。具体工作数据没有披露，根据2020年4月份《兵器装备工程学报》上发表的论文，常规旋转爆震发动机的工作频率在2.1至2.4 kHz（每秒），不过根据《实验流体力学》第36卷第四期上的数据工作频率可以已上升至13.42 kHz甚至更高。
JINDOU-400S的推重比已经达到了4左右，估计这个工作频率应该相当可观，不过目前没有具体数据也不能胡乱猜测！另外必须要提一下，爆震发动机在燃烧室工作时爆震波传播速度可以达到音速的5倍以上，这也能解决超燃冲压发动机燃烧室气流速度超过音速时的无法用常规等压燃烧工作的问题，同时也说明爆震发动机的工作速度可以达到5马赫甚至更高。
冲压发动机的进气道会有激波压缩，一般在5马赫内工作的冲压发动机，发动机燃烧室内的气流都是亚音速或者接近音速，因此叫做亚燃冲压发动机；超过5马赫后燃烧室内的压缩气流也会超过音速，所以叫做超燃冲压发动机。
还有一个是“云行”4马赫的超音速飞机的最高马赫锥大约在30度左右，也就是相当于机翼后掠角为75°，在这种条件下，这架“云行”超音速飞机最高速度可达6马赫左右，如果使用足够耐热的材料，到7马赫也是没有问题的。
中美超音速飞机进决赛圈凌空天行的飞行器进展不错，距离2026年试飞也很快了。中国在搞高音速飞行器，其实美国也在搞，Hermeus（赫尔墨斯）就是一家致力于高超音速飞行器研制的美国公司，目标是制造出5马赫以上的飞行器，在90分钟横渡大西洋抵达欧洲。
飞行器的气动布局是一种小展弦比的高音速飞行器，不过大家更关心的Hermeus用的发动机，这种发动机比较特殊，使用了一种涡喷发动机+冲压发动机的组合，有一个TBCC的形容这种组合发动机，Hermeus将这种发动机命名为“Chimera”（奇美拉），其结构如下：
前半部分用的是GEJ85-21涡喷发动机，并且还增加了一个简单的预冷结构，也就是说对进入发动机的气流进行冷却，避免压缩后气流热膨胀损失流量；后半部分是一台冲压发动机。其工作模式是在涡喷发动机启动并达到2马赫后，再启动预冷，再将发动机推至大约3马赫后旁路到冲压进气道，再启动冲压发动机。
这个模式非常优秀，因为亚燃冲压发动机无法零速度启动，因此需要涡喷发动机先启动再启动冲压发动机，之后涡喷关闭，冲压发动机工作，优点是组合式发动机比较可靠，缺点是正常模式下涡喷发动机就是死重！
与中国“云行”飞行器相比，Hermeus高音速飞行器有什么优缺点吗？答案是两者各有特色，首先要确定下，“云行”系列飞行器的速度范围并不是只有4马赫，最高可到7马赫范围，这是速度优势；而Hermeus飞行器由于TBCC结构限制，无法突破5马赫！
原因很简单，这个组合是亚燃冲压的TBCC模式，因为亚燃冲压发动机和超燃冲压发动机之间还横亘着一个推力陷阱，也就是随着速度的提高，亚燃冲压发动机无法自然顺利的过渡到超燃冲压工作模式，这个原因是亚燃与超燃的进气道激波压缩位移造成的，也和燃烧室工作模态有关，速度增加后推力不会相应增加，甚至还会下降，会造成亚超燃无法切换而回到亚燃工作模式。
这是冲压发动机的毛病，仅凭自身无法解决，一般的解决方法是用火箭发动机助推渡过这个推力陷阱，但火箭发动机又会增加死重并增加系统复杂度，导致超燃冲压结构的TBCC难度很大，所以用亚燃冲压模式TBCC发动机的Hermeus有一个速度天花板，最多不可能超过4.5马赫，顶天了！
Hermeus的进度状况，2022年11月17日，Hermeus 展示了Chimera（奇美拉）发动机在圣母大学涡轮机械实验室的超音速风洞中的测试视频，显示该发动机成功完成了切换，同时还从冲压模式切换为了涡喷模式，两者都非常顺利，这表示Chimera（奇美拉）发动机的成熟度还不错。
之后Hermeus一直在建造将发动机过渡到F2的Quarterhorse，这是使用普惠发动机结合冲压发动机的一种TBCC，据2024年11月28日Hermeus官方X上的消息，Quarterhorse已经在位于加利福尼亚的爱德华兹空军基地的干湖床上，并于12月17日完成了滑跑测试，不过没有最终试飞。
从目前进度来看，Hermeus的Quarterhorse应该更进一步，从速度来看，中国的云行系列飞行器更快一些，目前双方已进入决赛圈，接下来会越来越精彩！
夜月半弦
看着没有银杏叶靠谱。