俄罗斯宣布划时代“爆炸式”发动机测试成功，中国和美国笑而不语

据俄塔社报道，俄罗斯在世界上最先成功完成新一代采用生态环保液体燃料的脉冲爆震航天发动机测试。图为俄方公布的脉冲爆震航天发动机测试的画面。所谓脉冲爆震发动机 （Pulse Detonation Engine，PDE） 是 1 种利用脉冲式爆震波产生的高温、高压燃气来产 生推力的新概念发动机。图中可以看到脉冲爆震发动机的喷管，这是一种大型的单喷管脉冲爆震发动机。

图为发动机启动之前，通过压力雾化喷嘴进行燃油喷射，这种燃料的喷射与混合技术是脉冲爆震发动机的关键技术之一，通常使用旋流进气，燃油喷射后与旋流气体快速掺混等手段。由于脉冲爆震发动机具有热循环效率高、结构简 单等优点，可用作战略飞机、无人机、， 也可用作轨道转移发动机、行星着陆发动机以及航天 器姿态控制、卫星机动的动力装置等，在未来空天推进领域具有广阔的应用前景，近年来中国、美国和俄罗斯三个航天大国相继开展了有关脉冲爆震发动机的研究工作。从种类上来看，脉冲爆震发动机分为火箭式脉冲爆震发动机和吸气式脉冲爆震发动机。俄罗斯新试验的，实际是火箭式脉冲爆震发动机。

图为俄罗斯脉冲爆震发动机启动瞬间的火焰。从难易程度来说，火箭式脉冲爆震发动机由于自带氧化剂，在研制难度上，要小于吸气式脉冲爆震发动机，但是在应用前景上，则是吸气式脉冲爆震发动机更胜一筹。因为火箭式脉冲爆震发动机虽然可用作轨道转移发动机、行星着陆发动机以及航天器姿态控制、卫星机动的动力装置等，但现有推进技术也能满足需要，而吸气式脉冲爆震发动机则对于现在航空装备极为重要，能够实现大气层内飞行器超高速飞行，这对于轰炸机、侦察机等战略飞行器的意义极为重要。

2008年1月，美国空军利用一架小型飞机，进行了首次吸气式脉冲爆震发动机飞行试验。这架小型飞机由火箭送上天空，然后使用吸气式脉冲爆震发动机在30米的高度飞行了10秒，该发动机产生的推力大概只有890牛。

美国空军首次吸气式脉冲爆震发动机外形图，这是一种4管的纯脉冲爆震发动机。而吸气式脉冲爆震发动机再分类，则可以分为纯脉冲爆震发动机、混合式脉冲爆震发动机和组合式脉冲爆震发动机。混合式脉冲爆震发动机是将脉冲爆震燃烧室（PDC）与涡轮机械相组合，用来替代高压压气机、燃烧室、高压涡轮，可用于新一代超声速飞行器。而组合式脉冲爆震发动机则是将脉冲爆震 / 冲压 / 超燃冲压发动机组合循环系统可用作高超声速飞行器动力装置，其中脉冲爆震发动机可用作低速飞行时的加速装置，当飞行马赫数高于 3 时，由冲压发动机替代继续工作。

混合式脉冲爆震发动机是将脉冲爆震燃烧室（PDC）与涡轮机械相组合，用来替代高压压气机、燃烧室、高压涡轮。

美国2005年科幻电影《绝密飞行》中的新式战斗机，就是使用了冲压发动机+混合式脉冲爆震发动机的动力组合方案，从而实现大气层内高超音速飞行。当然，从公开资料上看，世界各国还没有实现脉冲爆震发动机在航空和航天领域的实际应用。

中国也在该领域展开了研究，其主力为西北工业大学和南京航空航天大学等学术组织。图为西北工业大学研制的6管吸气式脉冲爆震发动机。而且组合模式和混合模式 PDE 研究工作也已开展：提出了多模态爆震组合循环发动机概念并进行 了理论分析；对装有脉冲爆震主燃烧室（PDC）的燃气涡轮混合循环发动机进行了理论分析、数值模拟和 原理性模型试验；对外涵装有脉冲爆震加力燃烧室 的混合循环涡扇发动机进行了热力性能分析。可见，中国的研制重点在吸气式脉冲爆震发动机。当然，中国专家也承认火箭式脉冲爆震发动机系统集成度高，进展最快，会率先获得工程应用，而吸气式脉冲爆震发动机、组合循环和混合循环发动机由于工作范围宽广，可能还需要相对较 长的研制周期才能突破，但一旦获得突破，将对于中国空天安全具有重要的意义。

有人说这是美国侦察机在中国上空留下的证据，有人说这是中国试验脉冲爆震发动机留下的痕迹。8月28日，中国航空发动机集团公司成立大会在京举行。党和人对此均作出重要指示。中国航空发动机集团公司不但承担着实现中国航空发动机及燃气轮机自主研发和制造生产的任务，而且有着弯道超车、研制新概念航空发动机的使命。俄罗斯今天只是在相对简单的火箭式脉冲爆震发动机取得了突破，未来在航空新动力上究竟鹿死谁手，还是个未知数。中国、美国、俄罗斯的竞争才刚刚开始。