将爆炸化作推力！俄罗斯脉冲爆震发动机，进入

导读：4月9日，俄罗斯发动机研制公司“Rostek”在其官网上宣布，该公司研制的一款新型脉冲爆震发动机已进入第一阶段试验。这种发动机可以在某些特定条件下使用，它可以提供比传统发动机大50%的推力水平。

一：脉冲爆震发动机——化爆为推力！

脉冲爆震发动机的核心思想不同于所有常见的航空发动机类型。其工作原理是将燃料和氧化剂（外部空气或飞机自身）混合并引爆。只要两次爆炸之间的时间足够短，并且一次又一次地继续爆炸；该过程产生的高温高压气体可用于形成非常强大的连续射流。

图：脉冲爆震发动机原理

这种原理上的差异给了它一种可能：与目前主流的涡轮增压和冲压两种航空发动机相比，它既可以避免两者的缺点，又可以结合两者的优点，在推重比、油耗等性能指标上也能实现巨大突破。

以涡喷和涡扇为代表的涡轮发动机需要高速旋转的叶片来压缩空气并与雾化燃料混合燃烧形成发动机喷气。该方案满足了飞机从起降到M2.4以内的动力需求，但旋翼结构的存在不仅使发动机笨重复杂，一旦需要更高的飞行速度；转子本身是减少阻力和提高发动机燃烧效率的最大障碍。

冲压发动机是涡轮发动机的另一个极端。它在一个管状的空间中，可以通过从前方冲进来的空气与燃料混合燃烧，产生大量的喷流。虽然结构简单轻便，但非常适合M2.4以上高速飞行的推进；但在低速时不能产生足够的推力，不能独立完成飞机的加速起飞。它通常必须与其他类型的发动机一起使用。

一方面，脉冲爆震发动机在结构原理上相当简单，没有复杂的旋翼结构，非常类似于冲压发动机，其M2.4以上的高速飞行能力为远远优于涡轮式发动机。另一方面，它在静止状态下仍能产生有效推力，并能独立推动飞机完成从起飞到超音速的飞行，这是冲压发动机所无法达到的。

由于热效率高、结构简单，脉冲爆震发动机理论上可以达到20以上的推重比，油耗率明显低于目前的涡扇发动机.最乐观的估计，它的工作范围可以达到马赫数Ma=0~10，天花板高达50000米。

由于结构简单，工作原理对尺寸不敏感（可以做得很大也可以做得很小），爆震发动机具有惊人的应用灵活性：

图片：一般的设计方案是在涡扇发动机的加力燃烧室安装多管设计的脉冲爆震发动机。

纯脉冲爆震发动机，可以吸气，也可以自带氧化剂并组成火箭脉冲爆震发动机，这意味着它也可以在太空飞行。它不仅可以单独使用，还可以作为增强设计集成到现有的传统类型发动机中以实现显着的性能提升——例如安装在战斗机发动机的加力燃烧室中或安装在大涵道比中.在发动机的外管道中。

由于它在原理上有相当多的突出优势，应用前景有非常大的想象空间；近几十年来，它一直是各个航空大国的重点研究技术。路线。 Rotek的新产品是俄罗斯在该领域的成就。

二：脉冲爆震发动机实际应用的障碍是什么？

脉冲爆震发动机虽然有很多理论上的优势，但至今还没有真正的实用模型。这种困境源于两个方面的多重不利因素的限制。这些问题不是一天能解决的，脉冲爆震发动机也不能真正发挥其性能的全部潜力，也不能摆脱应用的局面。严格限制。

熟悉汽车的读者都知道，在启动汽车时敲击是一件非常忌讳的事情；情况更为严重，发动机直接损坏的例子并不少见。现阶段，脉冲爆震发动机面临的最严重制约恰恰是发动机结构水平，不足以支撑连续爆震燃烧带来的严苛要求。

图：在传统发动机上，严重的爆震会造成毁灭性的损坏

脉冲爆震发动机工作时，温度跨度（227~1727℃）和压力跨度（0-20kg/cm）变化很大。为了形成连续的推力，爆震室需要一秒钟至少要进行数百次爆炸循环。在目前的技术水平下，人类无法想出这样的材料：在足够轻薄的情况下，可以承受高温高压的反复冲击，而且价格也足够经济，可以用于量产.

在Rothtek发布的新闻图片中，很明显它仍然是实验室阶段的原型样机；它采用了非常厚的结构来满足耐高温和高压的要求，但巨大的重量也使其根本无法放大并应用于实际模型。

文章来源：《俄罗斯研究》 网址: http://www.elsyjzz.cn/zonghexinwen/2021/0807/696.html