未来高性能导弹用旋转爆震发动机成功测试

来源：战区

普惠公司成功测试了一种新型喷气推进系统——旋转爆震发动机（RDE）。这一进展对美国军方来说意义重大，因为RDE技术是名为“Gambit”项目的核心，该项目旨在为可大规模生产、低成本、高超音速、远程的空对地打击武器提供推进系统。

美国国防高级研究计划局（DARPA）此前发布的与Gambit项目相关的艺术作品。DARPA供图

RTX（普惠公司是其业务部门之一）今日宣布，已在位于康涅狄格州的RTX技术研究中心完成了一系列RDE测试。此前，RDE推进系统仅以小型原型机的形式运行过。

该公司表示，接下来将与美国国防部合作，在“未来几年”内进行发动机和飞行器的综合地面测试。

“我们的测试模拟了旋转爆震发动机在何种条件和环境下需要运行的极端假设，”普惠公司GATORWORKS开发团队高级总监克里斯·哈吉尔在关于最新测试的媒体发布会上表示，“这次测试验证了普惠公司设计方法的关键要素，并为继续推进RTX飞行器和推进系统的集成提供了依据，以加速为客户提供未来能力。”

在运作方式上，RDE推进系统与传统涡喷或涡扇发动机相比存在显著差异，且几乎不需要任何运动部件。

在涡喷或涡扇发动机中，空气从进气道吸入并被压缩，然后与燃料混合并在燃烧室中通过爆燃（燃烧以亚音速进行）燃烧。这个过程产生了使整个系统运行所需的连续高温高压气流。

在RDE中，燃烧（以超音速进行）发生在一个封闭的环形腔室内。飞行时，快速移动的空气被吸入腔室，同时注入燃料混合物。注入的燃料点燃了一个类似火焰的爆震波，该波在燃料注入期间围绕环形腔室传播，形成一个热力学循环，提供推进力。

在封闭的环形腔室内燃烧。RTX供图

飞行时，快速移动的空气被吸入腔室，同时注入燃料混合物。RTX供图

注入的燃料点燃了一个类似火焰的爆震波，该波在燃料注入期间围绕环形腔室传播。RTX供图

RDE的优点包括高热效率和更大的功率，这意味着发动机可以更小、更轻、更具成本效益。毕竟，当今大多数远程空对地导弹都需要使用一次性的缩小型喷气发动机，这使得这种推进设置的成本效益较低。

在实际应用中，如导弹，由于RDE比传统发动机更紧凑，因此有更多的空间用于装载燃料，从而延长射程。额外的空间还可以用于装载传感器、弹头或其他有效载荷。

普惠公司目前对旋转爆震发动机（RDE）的研究是基于美国空军研究实验室（AFRL）的一份合同，该合同要求雷神公司（现为RTX）为“效应器”（主要是导弹）开发这种推进系统。

初步工作由RTX技术研究中心进行，随后该中心与普惠公司合作，以完善这项技术。最终，旋转爆震发动机计划为新一代效应器提供动力，包括雷神公司设计和开发的导弹。

对旋转爆震发动机概念的实验可以追溯到20世纪50年代，但直到最近，至少从公开信息来看，成功制造出这种类型的可行发动机一直是个难题。

据RTX称，在成功演示旋转爆震发动机之前，需要克服两个主要的技术障碍。

第一个挑战涉及燃料喷射组件。简而言之，腔室内的空气和燃料平衡必须始终保持完美，以确保有效的爆震波。

RTX表示，第二个挑战是设计和制造依赖先进技术的部件，包括增材制造和基于物理的建模。

总体而言，RTX在旋转爆震发动机方面的工作与国防高级研究计划局（DARPA）的一个名为Gambit的项目密切相关。该项目的主要目标是“开发和演示一种新型的旋转爆震发动机推进系统，该系统能够实现一种可大规模生产、低成本、高超音速、远程的空对地打击武器，用于反介入/区域拒止（A2AD）环境”。

Gambit项目于2022年启动，次年，雷神公司从DARPA获得了一份合同，为Gambit项目开发并演示一种实用的旋转爆震发动机。

虽然RTX谈到了旋转爆震概念在广泛的“效应器”类别中的潜在应用，但它似乎对未来导弹的意义最为重大，就像DARPA的Gambit项目所设想的那样。

使用这种推进装置的导弹将实现更高的效率，并且导弹弹体更轻（且可能更小），进而能够提升性能——尤其是射程——和/或有效载荷能力。

未来能够在长距离上实现高效持续超音速飞行的导弹，对于时间敏感的任务需求来说将具有重要意义。最重要的是，在太平洋地区发生的任何未来高端冲突，如与中国发生的冲突，都将自动涉及广泛区域内的各种作战需求，其中大部分区域为水域。

“政府正在寻找飞得更快、飞得更远的导弹，”普惠公司先进军用发动机部副总监贝娅塔·梅纳德在今天的新闻稿中表示。“将普惠公司的推进技术与雷神公司的飞行器相结合，可能会产生一种能够满足战士们迫切需求的武器系统。”

美国空军研究实验室此前发布的一枚概念性旋转爆震发动机动力导弹的渲染图。美国空军/空军研究实验室通过《航空周刊》发布

旋转爆震发动机并不是唯一一种正在考虑为未来导弹、效应器甚至飞机提供动力的异型推进系统。还有冲压喷气发动机和双模冲压喷气发动机（后者也使用旋转爆震发动机技术），它们可以实现高超音速性能。高超音速速度定义为马赫数5以上的速度。

虽然显然人们对旋转爆震发动机为各种未来导弹所带来的优势很感兴趣，但应该记住，这项技术尚处于起步阶段。在这类推进系统实际应用于导弹之前，还有许多障碍需要克服。

然而，一旦掌握这项技术，它有望在降低成本和加速生产的同时，带来各种性能优势。