2025年5月,美國一家名叫 Venus Aerospace 的初創公司,在新墨西哥州上演了一場安靜卻意義重大的“火箭秀”。這不是普通火箭發射,而是美國首次使用旋轉爆轟發動機(Rotating Detonation Engine, 簡稱 RDE)推動飛行器升空的公開測試。
盡管這枚小火箭只飛了30秒,速度也沒破音障(連戰斗機都不如),但它卻點燃了一個足以顛覆航空航天技術的夢想。
那么旋轉爆轟發動機,到底是個什么“黑科技”呢?
一、它和傳統發動機,有什么不同?
我們先來簡單對比下目前常見的火箭或噴氣發動機。
傳統發動機的邏輯是:把燃料和氧氣混合,然后點火,燃燒產生熱氣,再通過噴嘴高速噴出 → 推動飛行器前進。這個過程就像爐子燒水,熱是慢慢出來的。
旋轉爆轟發動機呢?
簡單說,它不是“慢慢燒”,而是用“連環爆炸”來推動飛行!
你可以想象一條圓環形的跑道,燃料和氧化劑在里面不斷被點燃,產生一個或多個“爆震波”(就是一圈圈劇烈的爆炸),這些爆震波圍著圓環超音速旋轉,就像在發動機里刮起一陣持續不斷的小臺風,每一圈都帶來巨大的沖擊力。
用行話來說,這種方式叫做“定容爆燃”,比傳統的“等壓燃燒”能量釋放更快、效率更高。
二、它為什么這么牛?有什么好處?
1. 更省燃料
旋轉爆轟讓燃料在極短時間內被徹底釋放能量,相當于“爆燃一下頂十次燃燒”。據估算,它可以提高約20-30%的推進效率。
2. 更輕、更簡單
爆轟發動機結構更緊湊,不需要復雜的壓縮機或渦輪,未來甚至可能不再依賴傳統多級火箭。
3. 推重比高
同樣重量下,推力更大。對于航空航天來說,推重比是生命線。
4. 適合高超音速飛行
這類發動機天生適合在高馬赫數(比如5倍音速以上)工作,未來可望讓全球飛行“2小時內搞定”。
三、為什么以前沒人用?難點在哪?
別看“爆轟”聽起來很酷,其實它非常難控制,這也是幾十年來大家只能“紙上談爆”的原因。
怎么穩定點燃?不像傳統火焰那樣容易維持,爆轟是一種劇烈的沖擊波,容易熄滅或失控。
怎么控制方向?爆震波在圓環里亂跑怎么辦?需要精密噴射控制。
材料能扛住嗎?爆震波的溫度高達幾千度,瞬間壓力巨大,對金屬結構是場“煉獄考驗”。
Venus Aerospace這次試飛,正是突破了這些工程難題的一小步,才讓我們首次看到了爆轟發動機在天上飛的樣子。
四、Venus Aerospace 是誰?他們想干什么?
這家2019年成立的小公司,目標聽起來像科幻小說:打造一種能在一小時內環游世界的客機。
他們設計的“Stargazer”高超音速飛機,將采用旋轉爆轟+沖壓組合發動機,計劃未來飛行速度超過 馬赫9(即音速9倍,約每小時11000公里),從東京到洛杉磯不到1小時。
雖然距離這個夢想還有不少年,但他們邁出的這一步,無疑是通向未來高超音速交通的關鍵開端。
五、那中國有嗎?
當然有!
我國在爆轟研究方面起步略晚,但發展很快。2022年,清華大學就已經完成了國內首個旋轉爆轟沖壓發動機的飛行試驗。中國航發、航天科工等單位也在積極攻關,目標同樣瞄準高超音速飛行器和下一代發動機技術。
六、未來我們能坐上“爆轟飛機”嗎?
如果一切順利,你未來乘坐的飛機可能會是這樣的:
起飛時是噴氣發動機;
加速到3倍音速后,切換成旋轉爆轟模式;
飛上20公里高空,以9倍音速沖刺跨洋;
1小時后降落在地球另一端。
聽起來是不是像“空中高鐵”?也許在10~20年內,這真不是夢。
總的來說,旋轉爆轟發動機,是一種靠“爆炸連環圈”推進的未來動力技術。它更輕、更省、更猛,被認為是突破高超音速飛行的關鍵引擎之一。
而Venus Aerospace這次“小步一飛”,可能就是打開未來之門的第一聲轟鳴。
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