在大家都在猜测清华大学试验成功的新型发动机到底是什么的时候，清华大学官网上对这个发动机进行了更详细的报道。其中的一些细节为发动机类型提供了重要线索。已经有人对这种新型的发动机进行了推测和介绍，我通过我的视角再给大家讲讲，希望能让大家对这个发动机有更清楚的认识。我是东城观星，欢迎新老朋友持续关注。

一、关于新型发动机类型的推测

清华官方账号在报道中介绍了研发团队信息，新发动机是航空航天学院王兵团队主持研发的。王兵教授的主要研究方向是旋转爆震发动机，而不是一些人猜测的超燃冲压发动机。报道中有几个关键词，火箭发动机燃烧不稳定性、新型热力学循环方式和新型冲压发动机。根据这几个关键词和团队主攻方向，我猜测这款新型发动机是连续旋转爆震冲压发动机。

二、爆震发动机

1.爆震的原理

爆震发动机又叫爆轰发动机，因为从热力学原理上跟传统的发动机有很大的不同，而具有独到的优势。网上经常有人问，如果有一个足够结实的铁球，里面放上炸药，炸药不足以把铁球给炸开，那点燃炸药后会发生什么？这个问题很有意思，炸药爆炸的过程，就是能量释放的过程，释放方式主要有两个，一个是气体体积膨胀做功，另一个是热量释放。当铁球束缚住膨胀过程以后，所有能量只有一个出口，就是热量释放，那就会发生气体温度不断升高的现象，与此同时铁球内压强也会不断升高，直到燃烧结束。

如果铁球不会炸开，后续会怎样演化，不是本文讨论的重点，有兴趣的朋友去评论区讨论，自然会有高人指点。一旦内部温度足够高，压强足够大，铁球承受不住的时候，铁球就会炸开。内部积攒的温度和压强越高，爆炸的威力也就越大。这就是炸弹，或者我们中国人春节喜欢燃放的烟花爆竹的爆炸原理。换一个角度，不知道各位小伙伴们小时候有没有玩过火药，把制作烟花爆竹的火药或者制作炮弹的炸药平摊到地上，用火点燃，这时候是不会发生爆炸的，只会迅速燃烧。

你能想象，后面这种自由燃烧，不管多么剧烈，也远远赶不上前面爆炸所产生的的威力。后面这种燃烧也叫等压燃烧，其燃烧的温度和燃烧比冲是有天花板的，想不断提升非常困难。因为在燃烧的过程中伴随着气体的自由扩散做功，没等温度积攒起来，就把能量释放掉了。如果把燃烧改成爆炸式燃烧的话，燃烧效率和燃烧比冲就会大大提高。按照这样的原理设计的发动机就叫爆震发动机。经过理论计算，爆震发动机的比冲可以达到4000多秒，甚至还可以更高，可以接近电推进发动机的理论水平，是一般的火箭发动机比冲的十倍左右。

2.普通爆震发动机的缺点

爆震发动机虽然前景诱人，但是给人一个固有的印象，那就是太不稳当了。正常来说，一次爆炸显然是不够的，要想持续推进，就需要不断爆炸。而每一次爆炸都会给飞行器带来一次震动。坐在使用这种发动机的飞机或者火箭上，简直就是坐上了超级振动拖拉机啊。为了使它更平稳，就得学习汽车的多缸发动机技术，也就是好多爆震发动机接力爆炸，给人一种平顺的感觉。但是爆震发动机的威力实在太大了，其震动感绝不是普通三缸、四缸发动机所能解决得了的。必须特别多发动机快速接力才行，而发动机太多了，推重比就会明显下降。因此这种爆震发动机一直得不到很好的应用。

3.连续旋转爆震发动机

后来，人们把关注点放到了一种连续旋转爆震发动机上。就是把两个类似烟囱的管道套在一起，两者之间留下狭小的环状缝隙，让燃烧在这两个狭小的缝隙之间进行，也可以达到爆炸的燃烧效果，而且火焰是沿着环状缝隙旋转前行的，前面的爆炸和后面的爆炸可以无缝衔接，这样就不会有接力爆炸的那种顿挫感了。所以这种发动机叫做连续旋转爆震发动机。那个狭小的环形桶装通道，就是燃烧室，后面可以再接上喷管，就可以控制喷火方向了。

连续旋转爆震发动机，可以设计成火箭式、涡轮式和冲压式。其中火箭式，就是自带氧化剂和燃料，适用范围最广，但需要携带的推进剂太多。涡轮式，就是在燃烧室后面接上一个涡轮泵，通过火焰推动涡轮泵，再通过涡轮泵抽取高压燃料供应燃烧，这种发动机的涡轮泵对温度比较敏感，限制极限性能的发挥，很难在高超音速下工作。冲压式，中国人研究得比较早，也比较多。所谓冲压式，就是在头部设计一个进气口，在高速飞行的状态下，通过进气口吸进空气，然后利用特殊结构对吸进来的空气进行压缩，再跟燃料混合，高速喷入燃烧室，进行燃烧。这种发动机，结构简单，没有旋转部件，可以利用空气燃烧节省氧化剂，同时还比超燃冲压发动机燃烧效率更高，说它是新型先进冲压发动机一点都不为过。将来很有可能能成为空天飞机的主要动力装置。

三、展望

通过清华大学清航壹号的飞行试验动图，我们可以看出来这种发动机是先通过火箭发动机助力把速度提高到高超音速范畴以后才开始点火工作的，前部有一个很明显的进气口。这样的发动机目标瞄准的一定是高超音速飞行器，或者说是未来的空天飞机。这次试验的成功，足以说明，中国近几十年的卧薪尝胆，大力投入，在发动机领域已经进入了创新引领区，以后一定还有更多先进的成果公布出来。这恐怕不叫弯道超车，而叫腾空超越吧。

评论区有朋友问我怎么通过那三个关键词判断出来发动机类型的呢？前面解释确实不太清楚，再补充一下吧。判断依据除了王兵团队主要研究方向就是爆震发动机以外，苏联科学家就是在研究火箭发动机燃烧不稳定性时发现了旋转爆震现象。同时目前多数航空航天发动机都是等压燃烧，而爆震发动机选择了完全不一样的热力学路径，具体路径描述太专业就不写到这里了。新型冲压发动机前面已经解释了，就不再解释。

就说这么多吧，如果大家觉得长见识了，就关注一下东城观星，点个赞吧。还有一个斜爆震发动机也挺先进的，这里就先不介绍了，以后有时间再说。视频制作速度跟不上，所以这次就只发文稿了，以后有时间再做视频。