一、港媒披露中国成功研制斜爆轰发动机

两周前南华早报的一篇名为《中国科学家研制出世界第一台航空煤油斜爆轰发动机，飞行速度可达16马赫》的文章，引爆了军迷圈子。甚至抖音上都出现了许多据说是我们正在测试斜爆轰发动机的视频，一群跟风的观众也开始传播这一消息。

可实际上我在查阅了中国科学院力学研究所的相关论文后，发现这个所谓的飞行速度达到16马赫的斜爆轰发动机，不过是南华早报，摘取了论文当中，搭载了斜爆轰发动机的宽速域飞行器的极限飞行速度，16马赫仅仅只是一个理论数值。

其实仔细想想也会发现，目前来说还没有那种金属可以承受住飞行器16马赫速度飞行带来的高温烧蚀。但是话又说回来，我们或许没有可以飞16马赫的斜爆轰发动机，但是在我查找资料期间，意外发现我们拥有大量有关于斜爆轰发动机的研究论文。

这些论文无不在透露着我们的的确确在研发斜爆轰发动机，只是目前仍处于实验研究阶段，远没有到可以批产服役的时候。今天咱们就来聊一聊，到底什么是斜爆轰发动机，它跟前段时间的旋转爆震发动机有什么区别？

二、什么是斜爆轰发动机？

在中科院的《高马赫条件燃烧室斜爆轰波起爆过程实验研究》论文当中，对斜爆轰发动机做出了清晰的解释。斜爆轰发动机就是一种利用驻定在燃烧室中的斜向爆轰波完成燃料的燃烧释热，进而产生推力的设备。

原理是利用固定斜坡来诱导与起爆“斜爆轰波”，也就是通过前导激波快速压缩可燃预混气体，并在压缩的同时将其起爆。

这种瞬间的压缩与起爆，会导致高温高压的放热反应。而在合适的来流与斜坡角度的作用下，斜爆震波成功起爆后，可以驻定在斜坡表面，并在斜坡附近的斜爆轰波面上完成化学反应，最后高温气体产物膨胀，排出燃烧室，产生推力。

相比起传统的燃烧波，爆轰这种剧烈的化学反应，具备更高的火焰传播速度与热效率，所以更适合应用于对动力要求较高的发动机上。

而应用上爆轰波的斜爆轰发动机，结构相对来说更简单一些，燃烧效率以及比冲也都相对较高。所以斜爆轰发动机是未来动力推进领域的重点发展方向之一。

不过目前斜爆轰发动机更多的还是停留在理论层面，或者说是探索阶段，对其的研究也主要集中在斜爆轰起爆准则，斜爆轰波的驻定条件以及斜爆轰波结构等等方面。

目前全球仅有个位数的国家，开展了斜爆轰发动机的研究。这主要是因为，斜爆轰发动机仅适用于高马赫数飞行条件，导致其所有的实验都对来流条件有着极高的要求。

说人话就是没有高超声速风洞的国家，无法完成斜爆轰发动机的研究实验工作。而我们恰好是全球唯一具备突破10马赫以上超高声速风洞群的国家。也就是说只有我们才有能力研究出16马赫的斜爆震发动机，所以也就不难解释为何很多人都愿意相信我们真的搞出了能飞16马赫的斜爆轰发动机。

三、中科院《RP3航空煤油斜爆轰发动机实验研究》论文

据南华早报给出的相关消息，提到我们在JF12风洞里对斜爆震发动机做了测试，科研人员使用普通的RP-3航空煤油，维持住了较长时间的斜爆震波。

根据这则消息，我找到了中科院的《RP3航空煤油斜爆轰发动机实验研究》的论文。文中提到美国NASA的科研单位，在1987年就对斜爆轰发动机推进性能进行分析，最终得出了斜爆轰发动机具有拓展宽速域飞行器速度范围，使之能够飞出6-16马赫数的能力。

相关论文截图

这里如无意外，应该就是南华早报提到的16马赫斜爆轰发动机的数据出处了。全文除了这里有16马赫外，其余部分均未再提到16马赫，整篇论文的核心论点，其实是研究RP-3型航空煤油，在斜爆轰发动机内的起爆特性，以及探索新的强制起爆方法，以便实现RP-3航空煤油在斜爆轰发动机里的主动起爆与控制。

四、斜爆轰发动机燃烧航空煤油有什么用？

科研团队自制了一款斜爆震发动机实验模型，并针对JF12风洞在马赫数9飞行状态下，发动机有效试验时间只有50毫秒的问题，特地改善了斜爆轰发动机实验模型的燃料供应与控制系统。

经过试验，RP-3航空煤油在JF12风洞50毫秒有效试验时间内，成功的让斜爆轰发动机持续稳定的获得斜爆轰波，并且整个起爆过程没有像之前那样会产生鼓包，“燃烧”在整个激波层内均匀发生，燃烧放热产生的“压升”向外均匀的推斜激波，最终形成了斜爆轰波。

实验之所以会这么顺利，有一个很重要的原因，就是科研团队使用了一种鼓包强制起爆的新技术。

之前在2019年开展的风洞试验里，科研团队就发现，氢气斜爆震发动机的燃烧室入口气流速度在每秒2200米，而氢气的点火延迟时间约为10微秒。计算后可得斜爆轰波诱导区长度在30毫米。

如果将氢气换成航空煤油的话，那么斜爆轰波的诱导区长度则会在300毫米以上，可是科研团队制作出来的斜爆轰发动机模型“等截面燃烧室”的长度只有200毫米。

这就意味着使用航空煤油的话，斜爆轰波不可能在燃烧室内顺利起爆。于是科研人员尝试着在燃烧室的楔面上设置了鼓包，利用鼓包诱导出来的强燃烧波，替代掉自发燃烧波，使之跟斜激波相互作用，形成斜爆轰波，以此达到强制起爆与缩短起爆距离的目的。

这一方法顺利的让科研团队制作出的发动机模型，在风洞当中顺利起爆斜爆轰波，印证了鼓包强制起爆技术存在一定的可行性。该实验获得了持续稳定的RP-3航空煤油斜爆轰波，燃烧室壁面 压比 跟 CJ爆轰波理论值相吻合，这让RP3航空煤油有很大可能会成为未来斜爆轰发动机的燃料。

所以总的来看，咱们并没有一款16马赫的斜爆轰发动机即将问世，也不存在实机飞行测试的问题。中科院的这一论文，核心重点其实不在于印证斜爆轰发动机的速度，而是能否使用经济实惠易储存易携带的航空煤油，来替代掉氢气与碳氢化合物制作成的斜爆轰发动机燃料。这可看做是在给未来民用航空或太空飞行器，应用斜爆轰发动机铺路。

至于斜爆轰发动机与旋转爆震发动机之间的区别，其实就是爆轰波的生成与传递方式的不同罢了，二者核心上都是依靠爆轰波产生推力。虽然说咱们没有研究出来能飞16马赫的斜爆轰发动机，但是我对咱们科研人员始终都充满了信心，让斜爆轰发动机达到16马赫飞行极速，只是时间早晚得问题。

如果只从16马赫速度上来看的话，无论是对我们的导弹武器，还是我们空战装备，帮助那都是非常大的。希望科研团队可以再接再厉，早日落地斜爆轰发动机，并将其切实应用在导弹、战斗机、无人机等装备的身上，让我们的对外防御打击范围再次外扩，给无数国人营造更安全更祥和的生活环境。