据美国媒体报道, 2025 年 5 月 15 日美国初创公司 Venus Aerospace 在新墨西哥州太空港成功完成旋转爆震火箭发动机(RDRE)的短程飞行测试,全程飞行约 30 秒,按计划并未突破音障。报道称,此次测试发动机产生了2000磅推力,其最终目标是使飞行器能够以四到六倍音速从常规跑道起飞。

旋转爆震发动机是第七代航空发动机最有可能的发展方向
上世纪30年代,人类发明了涡喷发动机,后来在涡喷发动机的基础上加上了风扇,又发明了涡扇发动机,然而,不论是涡喷发动机还是涡扇发动机,都属于定压燃烧,其适用速度区间很有限,仅为0-2.5马赫。为了让飞行器以更高速度飞行,人类又继续探索新原理发动机,那就是以定容燃烧方式运行的爆震发动机,这种发动机是增压燃烧技术的发展重点,其概念实验甚至可以追溯到20世纪50年代。
目前被广泛使用的涡扇发动机通过压气机将空气压缩后进入燃烧室燃烧,产生高速射流推动涡轮带动前面的压缩机持续旋转,这个过程产生的压力等压的,属于亚音速燃烧。

爆震发动机在容积固定的燃烧室内通过爆炸的方式燃烧,产生超音速爆轰波,从而产生推力,属于超音速燃烧。为了持续产生推力,那就必须提高爆炸燃烧的频率,而旋转爆震发动机就是在脉冲爆震发动机的基础上增加旋转机构,通过高频爆炸燃烧,产生持续推力,在超音速飞行时,其燃烧效率远高于涡扇发动机或涡喷发动机。
研究表明,定压燃烧的热效率仅为27%,而定容燃烧的热效率可达49%。相比涡喷发动机或者涡扇发动机,以定容燃烧运行的旋转爆震发动机不仅具有更大的速度适应区间,更容易将推重比做大,而且在2.5马赫以上的速度区间,旋转爆震发动机具有更高的能量利用率。最难能可贵的是,旋转爆震发动机还能与涡扇发动机或者涡喷发动机有机结合,从而产生一种新增压原理的航空发动机,能够兼顾涡扇/涡喷发动机和爆震发动机的优点。因此,旋转爆震发动机也被认为是第七代航空发动机最有可能的发展方向。此外,旋转爆震发动机不仅可以在大气层内运转,也能在太空中运转,能够部分替代火箭发动机。

美国在旋转爆震火箭发动机领域取得的技术成果不少
2020年5月,中佛罗里达大学(UCF)的一个团队与美国空军研究实验室(AFRL)合作,表示他们已经创建了首个此类实验测试平台。
2021年,UCF的研究人员再次宣布,他们已经制造出一台能够产生持续爆震波的爆震发动机原型机。
2023年1月,美国国家航空航天局(NASA)报告,成功测试了其首个全尺寸旋转爆震火箭发动机(RDRE),并产生了4000磅力(18千牛)的推力。2023年12月,NASA报告称,对一个全尺寸的新颖的3D打印旋转爆震火箭发动机成功实现点火并维持了251秒,产生了超过5800磅力(26 kN)的推力。

2023年12月,美国通用电气(GE)表示,已经成功测试了双模冲压发动机(DMRJ)小型验证机,该验证机使用了一种称为旋转爆震燃烧(RDC)的新技术。GE表示,对于一次性和可重复使用的飞行器,该设计可以实现高速、远程飞行,其效率比当前超燃冲压发动机更高。
再到本次Venus Aerospace公司将旋转爆震发动机装上火箭进行测试,实际上美国的旋转爆震发动机已经初步实用了。
尽管我国在爆震发动机领域技术雄厚,但仍要警惕被美国赶超
资料显示,早在2002年我国西北工业大学就完成了两相脉冲爆震燃烧原理实验,并研发出地面演示样机。
2019年8月,清华大学申请了一项名为“连续旋转爆震发动机”的技术专利,授权专利号CN110425045B。2022年1月,清华大学王兵教授带领团队成功完成世界首次旋转爆震发动机飞行测试。
2023年3月21日,重庆推重比动力科技有限公司与重庆大学产业技术研究院爆震推进与空天飞行技术研究中心合作研制的1000N煤油燃料连续旋转爆震发动机成功完成首次点火试车。2023年9月,重庆推重比公司商用化的 FB-1爆震发动机,装上一架苏-34 无人飞行器完成首飞,试验取得圆满成功。

2024年12月17日,初创公司四川凌空天行科技有限公司研制的“筋斗云400”旋转爆震发动机在新疆试飞成功,推力达2500N,在20公里以上临近空间实现4马赫。2025年1月,该公司又公布其改进型号“筋斗云400S”,推力提升到4000N,重量从300公斤降低到100公斤,长度从 2.6m 缩短到了 1.9m,最高飞行速度提升到4.2马赫。
目前国内在旋转爆震发动机方面曝光的消息主要集中在民用领域,军用领域或者国家航空航天机构研制的型号仍处于高度保密的状态,但从民用型号的进展来看,我国军用领域或者国家航空航天机构研制的旋转爆震发动机一定也取得不小成就。这点从国内曝光的爆震发动机测试轨迹就可以看出,而官方也曾曝光鸣镝系列高超音速飞行器,官方介绍表面这个系列飞行器能够以0-7马赫速度飞行,只有旋转爆震发动机才能满足。

而在更为高端的斜爆震发动机方面,我国的进展堪称一骑绝尘。2021年2月份,中科院力学所高温气体动力实验室的姜宗林团队在《航空学报》上发表文章,在全球首次取得斜激波爆震燃烧状态。
综上所述,尽管美国在旋转爆震发动机方面取得不小进展,目前已经开始进行飞行试验,进度落后于我国至少3年,但其正在研制的型号种类较多,推进速度比较快,仍然不能低估美国的进展。因此我国仍需加大研发投入,确保我国在旋转爆震发动机领域始终领先美国。此外,为避免技术泄露,我国也需要加强保密管理,避免技术被盗取。
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