2024年12月，中国航天科技集团研发的氢氧旋转爆震火箭发动机完成了长时热试验，验证了氢氧旋转爆震发动机在长时间工作下的可靠性。这种第七代航空发动机的技术突破，也为中国七代机提供了更强力的动力支撑。

那么，究竟什么是爆震发动机？我们一起来了解一下

为何研发爆震发动机？

从大概念来讲，发动机是一种产生动力的机械装置，它能将其他形式的能量转化为机械能。而目前，国产战机最常用的发动机类型，就是涡扇发动机。

例如国内自主研发的涡扇10系列发动机，应用在歼10战斗机。而歼20战机，则装配上了更为先进的涡扇15，这也是一款专门为第五代战机设计的军用发动机。

这种涡扇发动机主要由压气机、燃烧室、高压涡轮和低压涡轮组成，其中，前三部分共称为核心机。在运作时，高压涡轮驱动压气机，低压涡轮驱动风扇，核心机喷出的燃气和风扇旋转共同产生推力。

首先，空气进入发动机后，一部分经过风扇进入低压压气机，然后进入燃烧室与燃料混合燃烧产生高温高压气体。这些气体推动高压涡轮旋转，进而驱动低压涡轮和风扇。此外，另一部分空气则直接通过风扇进入外涵道，最终两股气流在尾喷管中混合排出，产生推力。?

基于这种工作原理，涡扇发动机装配了额外的空气压缩机和其他附属设备，结构相对复杂，因而制造和维修成本较高。

并且，与二战时期主流的活塞式发动机相比，功率输出还要低上约20%。由此，为了提高飞行器的性能和效率，国家就开始着手研发新型发动机—爆震发动机。

什么是爆震发动机？

爆震发动机是一种基于爆震燃烧概念的推进装置，顾名思义，它利用爆震燃烧产生的高温高压燃气来产生推力。

具体来讲，爆震发动机主要由环形燃烧室、起爆装置、喷注器以及尾喷管组成。在工作时，首先点燃燃烧室内燃料与空气的混合物，产生爆炸后，爆震波的高压能量就能沿着与燃料注入相垂直的方向连续传播，以此为物体提供推力，并顺着喷口高速排出。

而在分类上，爆震发动机又分为旋转爆震发动机、脉冲爆震发动机和斜爆震发动机等。其中，因斜爆震发动机始终无法保持稳定运行，已被学术界暂且搁置，转而研究可行性更高的旋转爆震发动机和脉冲爆震发动机。

至于两者的差异，旋转爆震发动机的爆震波在燃烧室内旋转高速传播。而脉冲爆震发动机则在内外涵道之间加入爆震管，主要利用脉冲式爆震波产生周期性冲量。

此外，从结构上看，爆震发动机进行了简化，没有了压气机等旋转部件，体积更小、重量更轻。并且相比于传统涡扇发动机的20%-40%，爆震发动机的热循环效率高达约49%。

这是因为爆震燃烧时，物质的压力突然提升并释放，燃烧速度和反应物的转换速度更高，爆炸释放的能量更加充分，燃料效率也就提高了20%，，因而就能产生更多的动力，特别适用于高超声速飞行

但同时，这种爆震现象本身也会对发动机机身造成一定损伤，并且在运行时还会产生较大的震动和噪声，后期的维护要求也就更高。不过，新技术的诞生势必会伴随着更多新的问题，仍有待一步步去解决。

爆震发动机的应用

2024年12月，清华大学自主研发的清航叁号新型发动机圆满完成飞行测试任务。根据公开信息，这款发动机采用了自增压燃烧技术，也就是爆震燃烧技术。事实上，清航叁号发动机是在原有清航壹号的基础上进行了升级。而清航壹号早在2022年1月24日，就成功进行了飞行演示实验。

所以说，国家对于国产发动机的研发脚步从未停歇。而今以旋转爆震冲压发动机为代表的第七代航空发动机逐渐成型，相信在不久的将来，国产七代机也会陆续面世。

【参考文献】

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[2]李蕴.美国能源部旋转爆震发动机研究进展分析[J].国际航空, 2024.

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