摘要:航空发动机这玩意儿,一直是人类想飞得更快更高时绕不开的坎儿。从螺旋桨到喷气式,技术迭代了好几轮,可总有瓶颈卡在那儿。脉冲爆震发动机这个概念,最早是美国人捅出来的。1950年代,密歇根大学的詹姆斯·阿瑟·尼科尔斯教授在研究燃烧过程时,搞出了爆震推进的想法。他当时
航空发动机这玩意儿,一直是人类想飞得更快更高时绕不开的坎儿。从螺旋桨到喷气式,技术迭代了好几轮,可总有瓶颈卡在那儿。脉冲爆震发动机这个概念,最早是美国人捅出来的。1950年代,密歇根大学的詹姆斯·阿瑟·尼科尔斯教授在研究燃烧过程时,搞出了爆震推进的想法。他当时开车遇到引擎敲缸,回去钻研,发现爆震燃烧比传统方式效率高得多,能产生更大推力。1960年代初,他就建了原型机,测试脉冲式爆炸循环。这东西的核心是利用冲击波快速燃烧燃料,热效率远超常规发动机,能让飞机速度飙到高马赫级别。美国空军实验室和普惠公司后来跟进,花了不少钱测试,但材料扛不住高温高压,持续时间短,项目就搁置了。法国和英国一看老大哥都停手,也撤了资金。尼科尔斯退休后,这技术在美国成了理论储备,没真正上天。
中国在航空发动机上起步晚,1980年代才认真追赶。可咱们有稀土资源这张王牌,从一开始就两条路走:学西方镍基合金,同时自己搞稀土合金。镍基这条,中国工厂现在能给普惠和通用供货,证明技术过关。但稀土合金才是杀手锏,能耐更高温。2022年天宫空间站建好后,微重力环境帮了大忙。地面上合金混合受重力影响,过程快得看不清细节,只能靠反复试错。空间站里,颗粒悬浮,科学家用激光控制温度,观察晶体变化,快速找出最佳配比。2023年起,实验数据回传,北京和重庆团队据此造出铌合金,耐温2400摄氏度,单晶处理后上3000度。还用钇和镝做了耐氧化涂层,从3000度起步。这些材料直接解了爆震发动机的痛点,高温高压下不熔化。
2024年,中国航天六院北京11所公布氢氧旋转爆震火箭发动机热试成功,重庆科学城紧跟着报煤油连续旋转爆震发动机也过关。两者都跑了长时间循环,证明稳定可靠。旋转爆震是爆震发动机的一种,燃烧室里冲击波循环转动,推力大,结构简单,比脉冲式更适合持续输出。2025年2月,中科院团队在JF-12激波风洞测试航空煤油驱动的斜爆震发动机,速度潜力达16马赫。这东西用斜向冲击波压缩气体,适合高超音速飞行。港媒南华早报先报道,全球首台,震动国际。不到一个月,美国普惠公司就说自家旋转爆震发动机测试过了,但细节没多透露。巧合还是啥,外界议论纷纷。可中国这波操作,等于把爆震从概念拉到实用,材料和技术双突破。
空天战机这概念,美国先喊得响。2024年底,他们公布第七代战机设想:速度25-30马赫,自持72小时,全球通讯无缝。听起来像科幻,但核心动力得靠爆震发动机,从地面起飞破大气层。空气阻力大,没爆震的高效燃烧,推力不够。美国军方承认,现有材料极限超了,得重启研究。普惠和通用深耕镍基合金,性能榨到顶,1700度就扛不住爆震的3000度。测试时,部件几秒熔化,项目早年叫停。现在中国公布后,美国赶紧跟进,空军实验室2025年初测试旋转爆震原型,强调要破材料关。可他们资源偏向镍,转型难。中国稀土合金领先,空间站数据让生产工业级材料成规模。解密作风一贯,公布的往往是次级,最新保密。推测中国已掌握更强合金,早几年就上路。
歼-36这架机,2024年12月26日首飞,三台发动机布局惹眼。两侧涡扇,中间一台猜是爆震型。为什么三台?机体大,起飞重量重,双发推不动。高空高速时,爆震切换,速度破4马赫。航迹云异常,雾化燃料痕迹,像爆震点火特征。外媒推测,歼-36用涡扇加旋转爆震组合,低速涡扇,高速爆震。印媒酸溜溜,说中国抄袭,但事实摆着:美国NGAD项目还概念,中国机已飞。爆震发动机分三类:脉冲、旋转、斜爆震。脉冲最早,尼科尔斯发明,高频爆炸但噪音大。旋转稳定,推重比20以上,现最先进涡扇才12-13。斜爆震适合超音速,飞行包线宽到17马赫。缺点是振动噪音,低速不稳,得和涡扇混用。美国早年用B-2挂载测试,投放后跑。俄罗斯2016年宣脉冲爆震成功,速度10马赫,但没大规模应用。
中国继续推,结合冲压和旋转爆震,搞出筋斗云原型,推力是美方4-5倍。国际主流还说爆震实用远,但中国已占先。2025年3月,美国测试旋转爆震,热效率高,体积小,适合导弹延长射程。普惠项目分析关键问题:燃烧室压力峰值超传统,结构紧凑,比冲高。可中国斜爆震领先,16马赫潜力大。美媒承认,概念美国先提,尼科尔斯遗产。但应用中国拔头筹,材料革命性。俄媒塔社早年报自己先成,但中美后来居上。中国军备核心爆发,氢氧旋转爆震长时试成,七代机路上。
尼科尔斯2018年10月去世,享年95,留下爆震遗产。密歇根大学继续研究,旋转爆震从他1950年代理论起步。全球合作竞争中,中国用空间站微重力,精准调控合金,过程掌控全。地面试错费时,空间站高效。2025年,中国民企发布4倍音速客机,用冲压爆震,长度7米,重1.5吨,高度20公里。军民融合,技术下放快。美国F-47传用爆震,但挑战大,长管脉冲多管并联难稳。早期研究发现,高频点火不持续。
中国五代机J-20、J-35,六代J-36、J-50,轰-20全隐身。爆震让速度7马赫以上,高度5万米,导弹超高速,美方追不上。最先进预警机、电子船领先。美国焦虑,唱衰中国。可事实是,中国航空断层领先。爆震不只军用,民用潜力大,噪音克服后,客机革命。全球资源有限,中国稀土垄断,合金优势稳。美方转稀土难,供应链卡脖。
来源:斋晗一点号