| 涨知识丨三二一，“砰”——解密爆震发动机 |
“三、二、一！”听！这龙吟般的轰鸣，仿佛是速度与科技碰撞出的激昂号角。今天的主角，正是能让飞机秒变“筋斗云”的氢氧旋转爆震发动机！不过，在正式介绍它之前，咱们先来聊聊爆震发动机这个“大家族”。毕竟，在爆震发动机的世界里，可不止旋转爆震发动机这一位“选手”，脉冲爆震发动机和斜爆震发动机同样各怀绝技，它们就像三位拥有不同绝技的武林高手，在航空航天动力的江湖中各领风骚。
爆震发动机“三剑客”
脉冲、斜爆与旋转
在爆震发动机的江湖中，脉冲爆震发动机就像是一位“独行侠”，以独特的脉冲式工作方式占有武林一席之地。想象一下，它就像一个间歇性发力的“达摩拳”高手，每一次出拳都带着巨大的力量。脉冲爆震发动机的工作原理是通过高频爆震波来产生推力。它主要由进气装置、爆震室、尾喷管、点火器及燃料供给装置等组成。先在爆震室内填充一定比例的燃料和氧化剂混合物，然后点火引发爆震，爆震波瞬间释放出巨大的能量，产生推力。之后，它会排出废气，再次填充燃料和氧化剂，重复这个过程。这种脉冲式的工作方式使得它的结构相对简单，成本较低。不过，它的缺点也很明显，由于是脉冲式工作，推力的连续性不够好，就像拳击手出拳的节奏，时快时慢，一旦速度达不到，它就无法触发爆震反应，变为普通的爆燃。
斜爆震发动机则像是一位“优雅剑客”，它的工作方式比较“温柔”。斜爆震发动机利用斜激波来稳定爆震波的传播。当高速气流以一定的角度冲击燃烧室内的燃料和氧化剂混合物时，会产生斜激波，从而引发爆震。这种爆震波的传播方向与气流方向有一定的夹角，就像剑客挥剑的角度，精准而优雅。斜爆震发动机的优势在于它可以在更高的马赫数下工作，适合高速飞行。而且，它的爆震波传播相对稳定，推力也比较连续。但是，它对进气条件的要求比较高，需要精确控制气流的角度和速度，否则就难以发挥出它的威力。
旋转爆震
速度与效率的“梦幻组合”
了解完脉冲爆震发动机和斜爆震发动机，就要请出咱们今天的主角—氢氧旋转爆震发动机。它就像是一位“全能战神”，融合了脉冲爆震发动机和斜爆震发动机的优点，又有着自己独特的魅力。乍一听“氢氧旋转爆震发动机”这名字，是不是感觉有点复杂？别急，让我们一步步拆解。首先来看“氢氧”二字，简单来说，“氢”是燃料，“氧”是氧化剂，二者携手，共舞燃烧之歌。
再来看“旋转”和“爆震”。这两个词的结合是否让你联想到街头爆米花机那声熟悉而又惊人的“砰”？没错，正是爆米花那种感觉！但，我们的追求可不是爆米花！
自然界燃烧现象中，有两种燃烧波，一种是爆燃波，一种是爆震波。当前多数客机和战斗机所搭载的涡扇发动机就是依靠燃烧室内燃料缓慢“爆燃”产生动力，火焰以亚音速传播，这已经很快了，但是我们不妨大胆畅想，如果要让飞机飞得更快，那就需要颠覆传统，把燃烧改为爆炸！爆震发动机就是直接点爆燃料与氧化剂的混合物，利用超音速爆震波瞬间爆炸释放能量，效率与推力大大提升。这种“爆震燃烧”有多猛？理论热效率突破50%，是传统发动机的2倍；推力密度提升10倍，结构体积缩小30%；更可怕的是，它能在6～15马赫的超宽速域内稳定运行，覆盖从空天飞机到洲际导弹的全场景需求。原理听起来很简单，但要精准控制爆震波的稳定传播，却是一个大难题。
要知道为了产生足够的推力，发动机每秒得产生几百次爆炸，温度更是达到惊人的2400摄氏度，这比火山熔岩还要炽热，普通材料在这种环境下会像融化的巧克力一样瘫软。而且如果需要不断产生推力，就要不断点火爆炸这不仅对能量有很大的损耗，还会导致发动机不停地震颤。而解决方案，就是“氢氧旋转爆震发动机”中“旋转”的奥秘所在。我们需要设置一个环形燃烧室，燃料和氧化剂进入后形成爆炸波，围绕中心进行圆周传播，爆震波以极高的速度离开燃烧室，同时产生推力，后面的爆震波紧随其后，完成能量传递，这样的爆震波旋转一圈你猜要多久？1秒？0.1秒？都不是，只需要0.001秒，这么高的频率，这么快的速度。可想而知，对发动机质量要求有多高！经过不断探索和实验，现在我国已经完成了“氢氧旋转爆震发动机”的长时间热试验！
未来展望
爆震发动机引领航空航天新纪元
试想一下，这颗“砰砰直跳”的心脏装到我国下一代战斗机上，战斗机飞行速度可达5～7倍音速甚至更快，1秒内飞出2000米，3小时内直达世界的任意角落！最先进的防空技术也将无法捕捉它的身影！这就好比一位武林高手拥有了无敌轻功，能够在江湖中自由穿梭，来无影去无踪。
当今世界，速度与技术的较量从未停歇，展望未来，氢氧旋转爆震发动机有望为我国的国防事业注入更加强劲的动力，成为守护你我的力量。让我们期待它引领变革，书写新的辉煌篇章，让五星红旗在浩瀚的天空中更加鲜艳夺目！
主办单位：天津市滨海新区国防动员办公室
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