发动机结构示意图

众所周知，空天飞机是一种可以重复使用的航空器。很多国家都在花大力气研究它，中国也不例外。

不过，空天飞机的动力问题，一直是摆在各国科学家面前的一道难题。

近日，中国给出了一种前所未有的解决方案。

一、全球首创！旋转爆震+斜爆震

据报道，我国科学家研制出了一种新型高超音速发动机。

这种发动机可以让飞机的速度达到惊人的16马赫。

相关报道截图

而它之所以能提供如此强大的动力，主要是因为采用了一种全新的技术方案——将旋转爆震和斜爆震技术结合起来。

具体而言，这种发动机具有两种运行模式。

当运行速度在7马赫以下时，发动机会以旋转爆震的方式运行。

所谓的旋转爆震，就是先点燃混合着空气的燃料，使其产生冲击波，然后让冲击波在不断旋转的过程中，点燃更多燃料，为飞机提供强大而持续的动力。

当速度达到7马赫以上时，发动机就会转成斜爆震模式。

在这种模式下，冲击波会停止旋转，并集中在发动机后部的圆形平台上，通过近乎直线的倾斜爆震提供动力。

中国新型高超音速发动机蓝图

放眼全球，在这么宽的速度范围内集成以上两种爆震模式的，中国是头一个。

而且，研究人员还表示，这一技术方案具有非常明显的优势，那就是能提高几乎所有速度范围内的最佳热力循环效率。

报道称，根据测算，这种发动机能把近80%的化学能转化为动能。

而传统发动机的燃烧效率只有20%—30%。

这意味着，这种发动机将给航空航天带来革命性的变化。

值得注意的是，美国也在这个领域下了不少功夫。

二、高超音速发动机领域，中美技术哪家强？

不久前，美国官宣了一种组合发动机DMRJ。

这种发动机的特别之处在于，它将涡轮、亚燃冲压、超燃冲压以及旋转爆震整合到了一起。

而且，这种发动机能将飞行速度提升到5马赫以上。

DMRJ发动机结构示意图

显然，这种发动机采用了和我国新款高超音速发动机完全不同的技术。

那么，这两种技术比较起来，哪个更先进一些呢？

事实上，这个问题可能是无解的。

因为这两种技术分属不同的赛道，其实是没法比较的。

如果非要比较的话，只能比较一些单项。

例如，在启动方面，旋转爆震+斜爆震技术最开始是自吸气模式，所以起步相对较慢。而DMRJ发动机有涡轮发动机，启动的过程自然会更快一些。

不过，在最高速度方面，DMRJ发动机就比不上我们的发动机了。它的结构比较复杂，即使用超燃冲压发动机，也很难将最高速度提升到10马赫以上。而旋转爆震+斜爆震模式，就不存在这个问题，最高速度远超10马赫。

此外，美国国家宇航局（NASA）官网，也在不久前公布了一种旋转爆震发动机。

不过，这种发动机是火箭发动机，主要是为航天研发的。

而且，它采用的是单一技术，和前面提到的我国新款高超音速发动机，几乎没有可比性。

当然了，这并不妨碍我国新款高超音速发动机给航空航天带来革命性的变化。

三、新款发动机有望装备在空天飞机上

目前，我国正在研发一种二级入轨的空天飞机。

从现有的技术水平来说，这种航天器最基本的动力是火箭。

二级还好说，关键是一级部分，速度至少要达到7倍音速以上，才能将二级送到30千米以上的高空。

中国空天飞机设想图

因此，目前的技术方向是开发组合式发动机，例如TBCC和TRRE。

前一种是涡轮+超燃冲压发动机模式。这种模式的性能、安全性都比较好，但它的实现难度比较大。

后一种是涡轮+火箭+超燃冲压发动机模式。这种模式的优势在于能够尽可能地避免“推力陷阱”，实现更加平稳的过渡。

而旋转爆震+斜爆震发动机模式，恰好给空天飞机动力问题的解决提供了一个全新的方案。

未来，它可能会用在我们的空天飞机上。

到时候，畅游太空或许就不再是梦了。

不过，我们也要明白，将这种发动机装备在空天飞机上，使其充分发挥作用，可能还要克服不少困难，例如如何做到推力更大、稳定时间更长等。

事实上，这种发动机的应用范围，远不止空天飞机。

它可以用于第六代战机，提升战斗机的速度和机动性能。

它也可以用在高超音速导弹上，不仅能增大射程，还能提高导弹的打击精度和战场生存能力。

除了军用，这种发动机的民用潜力也不小。

如果用在民航方面，不仅可以大幅提升飞机的速度，还能增加其载客能力和航程。

相信在不久的将来，这些设想终将变为现实。让我们一起拭目以待吧。

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