摘要：旋转爆震发动机的独特之处在于 “旋转” 与 “爆震”。当前人类的航空发动机和火箭发动机多采用缓燃燃烧方式，恰似篝火般温和，燃烧波扩散速度每秒仅几厘米到几十米，压力变化微弱，属于等压燃烧，燃烧释放热量主要用于体积膨胀做功。

在现代航空领域，发动机是战机的“心脏”，其技术发展备受关注。近年来，各国对新一代空中作战平台性能的要求不断提高，有关新型发动机的讨论也越来越热烈。

其中，旋转爆震发动机、脉冲爆震发动机等新原理航空发动机，成为军迷和专业人士关注的焦点。

比如，在对我国新一代战机（暂以网传“歼-36”代称）的探讨中，有观点认为它可能采用了创新的旋转爆震发动机组合。

那么，这件事到底靠不靠谱呢？首先让我们先来看看什么是旋转爆震发动机。

旋转爆震发动机的独特之处在于 “旋转” 与 “爆震”。当前人类的航空发动机和火箭发动机多采用缓燃燃烧方式，恰似篝火般温和，燃烧波扩散速度每秒仅几厘米到几十米，压力变化微弱，属于等压燃烧，燃烧释放热量主要用于体积膨胀做功。

而爆震则如同炸药爆炸，燃烧以激波方式进行超音速传播，瞬间释放大量能量，产生瞬时高压脉冲，属于等容燃烧，燃烧释放热量会致使温度和压力急剧升高，但容积保持不变。等容燃烧热效率可达 50% 以上，远高于等压燃烧的 30% - 40%，这意味着能节省更多燃料。

不过，爆震燃烧触发难度高、极难控制，人们对其机理的掌握和认知尚不充分。

研究者尝试过多种基于爆震的推进方式，脉冲爆震发动机便是其中之一。它有一根长管，一端配备进气阀和火花塞，进气阀喷射混合气体，点燃后引发亚音速爆燃并在燃烧室内蔓延，随着压力和温度迅速攀升，燃气前缘加速最终引发爆震产生推力。通过调整点火时间，其工作频率可达10-100Hz。

但脉冲爆震发动机存在技术难题，爆震波的高温高压对燃烧室壁面冲击大，易造成疲劳裂纹；每次循环都需重新混合燃料，且混合比例极为敏感，比例不当易引发缓燃，导致推力不稳定，而且其推力并不连续。

为化解这些问题，旋转爆震发动机诞生了。它将多个燃料喷口安置在环形燃烧室中，首次点火起爆后，爆震波沿柱体环形表面向外扩散，其余喷口依次喷出混合燃料，在前一次爆震的高温高压下继续产生爆震，从而形成自我持续的旋转爆震波。这种设计使旋转爆震发动机只需点火一次便可自主循环。

据悉，爆震波传播速度高达 3 - 6 马赫，千分之一秒内就能绕环形燃烧室旋转一圈，工作频率达1-10千赫兹。

若旋转爆震发动机技术成熟并成功应用，搭载的飞行器将具备更高热效率。以氢气为燃料，燃气轮机热效率为 36.9%，而旋转爆震发动机热效率高达 59.3%。

当它与超燃冲压技术结合，飞行速度可达5-15马赫，还能降低燃料消耗。例如从上海到纽约，飞行时间可缩短至 2小时，将极大地颠覆现有航空业。

在太空推进应用中，旋转爆震发动机比冲可达400-500 秒，能减少火箭燃料装载，搭载更多物资和人员。

目前，中美两国在旋转爆震发动机研究方面处于前沿，日本、俄罗斯和欧洲也有相关探索，但技术成熟度和应用深度存在显著差异。

2023 年，NASA 通过 3D 打印技术制造出全尺寸旋转爆震发动机，并完成长达 251 秒的连续测试，产生 2630 公斤推力；2024 年年底，北京航天动力研究所研制的氢氧旋转爆震火箭发动机完成长时热试验，突破了热防护技术。

航空发动机的研发遵循严谨路径：先进行概念研发和原理试验，充分验证原理可行性后科研立项；立项后研制技术验证机，进一步验证后进行工程立项；工程立项后研发的原型机才是可装机试飞的发动机。

经过地面台架试车、高空台试车、挂飞试飞和装目标机型定型试飞等一系列环节，获得发动机准生证后才能转入批产，完成生产定型才走完航发科研的全过程。

以旋转爆震 / 脉冲爆震发动机为例，目前美国、中国、日本等国都在进行技术探索，但都仅处于试验样机阶段。例如，我国今年二月份对使用 RP3 型航油作为斜板爆震发动机燃料的可行性进行了研究，这仍属于概念研发和原理试验范畴，距离实际应用还相差甚远，还不能轻易装在飞机上试飞。

从航空发动机典型研发路径来看，一款发动机从技术原理试验到研发成熟，耗时 30 年并不罕见。美国第四代航空发动机 F-119，其技术原型机 PW5000XF119 于 1982 年提出，但其技术原理和概念研究在 70 年代就已开始，1997 年 9 月才实际装机，大批量装机更是到了 2005 年之后。

早在 “歼 - 36” 相关讨论伊始，就有说法称其采用了涡轮风扇发动机与旋转爆震发动机的组合动力系统，在亚音速阶段仅启动涡轮风扇发动机，进入超音速阶段后启动旋转爆震发动机，以此实现超音速甚至高超音速巡航。

然而，从技术原理和实际应用角度深入分析，这种设想存在诸多难以克服的问题。

当下一些适用于飞行器高超音速飞行的新原理发动机，启动条件极为苛刻。以冲压发动机为例，它需要先借助固体火箭发动机或涡轮风扇发动机将飞行器加速到一定速度区间，对飞行器前方气流进行预压缩，才能成功启动。

超燃冲压发动机更是要求发动机前方气流达到音速，启动条件比常见的亚燃冲压发动机更为严苛。

而像脉冲爆震波发动机、斜板爆震发动机、旋转爆震发动机等更新原理的发动机，通常需要飞行器达到 3 倍音速时才能顺利启动。在亚音速乃至低超音速阶段，这些新原理发动机基本无法发挥作用。

倘若 “歼 - 36” 真如部分军迷所猜测，采用两台涡轮风扇发动机加一台新原理发动机的组合式动力，那么在低速阶段，这台新原理发动机就如同一个近 2 吨重的 “死重”，飞机不仅要额外承载这一重量，还会缺失 10 吨以上的军推和 16 吨以上的加力推力。

假设飞机空战起飞重量为 40 吨，那么在亚音速和低超音速阶段，其军推推重比仅为 0.5，加力推重比为 0.8，性能甚至与米格 - 31 相当。如此一来，飞机在亚音速阶段机动性极差，加速性能也会变得十分漫长，完全背离了一款优秀战机应在全速度范围具备强大性能的要求，更像是一款特化的截击机，这显然不符合实际作战需求。

除技术原理问题外，新原理发动机在战术性能方面也会给战机带来诸多困扰。即便不考虑飞机在亚音速阶段的机动性，仅着眼于超音速机动性，将亚燃冲压发动机应用于飞机理论上似乎可行，毕竟我国在亚燃冲压发动机方面有技术储备与实践运用，能够实现飞机 2 至 3 倍音速的飞行。

然而，在如此高速飞行时，飞机的气动加热现象将极为显著。即便在高空，在敌方光电雷达探测下，飞行器可能会比太阳还要耀眼，甚至在几百千米外就会被截获。在当前飞机红外隐身技术无法突破热障的情况下，飞机以 3 倍音速进行超音速巡航，所付出的性能代价过高，而获得的优势并不明显。

综合来看，从技术原理上，新原理发动机适用速度域较窄，若应用于组合式动力飞机，会导致飞机性能特化，超音速性能出众但亚音速性能大幅下降，且从亚音速加速到超音速耗时漫长；

在战术性能取舍上，彻底放弃亚音速性能并不合理，过分追求 2.5 至 3 倍音速的超音速巡航又会严重破坏飞机红外隐身能力，影响飞机整体性能。

因此，不管是中国的新一代战机平台，还是美国的 NGAD，在研发初期虽会考虑各种新原理、新构型动力组合，但最终仍选择小涵道比涡轮风扇发动机，以实现飞机亚音速与超音速性能的均衡。

所以，“歼 - 36” 采用新原理发动机的组合式动力系统在现阶段并不具备现实可行性 。我国新型武器研发遵循 “生产一代、试制一代、预研一代、探索一代” 的路线，新原理发动机在未来战机上的应用，还需持续关注其技术发展与突破 。

来源：奇圆科普站