中国西北，一架奇怪飞行器在爆炸中冲刺，探索对美国保持高超优势

一架酷似苏-34的飞行器，在中国西北某地的飞行试验场冲天而起，不仅这架飞行器长的让人疑惑，在它的机腹下，还挂着一个堪称简陋的发动机，而这台发动机，将会在持续爆炸中，推动“苏-34”冲刺飞行。

（跑道上的“苏-34”）

这次奇怪的试验，是国产航空发动机取得一个突破性进展，那就是国产FB-1爆震发动机首飞成功，标志着国产爆震发动机已经由原理研究，迈入到工程实用阶段，为以后大规模运用打下了坚实的基础。

（工作人员正在为这架“苏-34”加注燃料，手段看上去很凑合）

爆震发动机是新世纪各国和地区发展新概念发动机之一，这种发动机效率比现有航空发动机更高，油耗更低，结构也更简单，重量更轻，更加适合高超声速飞行，因此具备较好的发展前景。

我们常见的喷气式发动机，比如涡喷和涡扇，都属于等压发动机，也就是燃料过程之中压力几乎不变。这样空气在进入燃烧室之前需要进行增压，起到增压作用的压气机转速越大，那么受到气动载荷、烧蚀作用越强，因此发动机的压气机在工作中转速会受到限制，最终给安装传统喷气式发动机的飞机飞行速度设了上限，很难超过4倍音速。

再加上技术难度、制造成本、后勤保障等方面原因，现代飞机的速度普遍被设置在2.5倍音速以下，只有少数特化设计的飞行器，能够达到2.5倍音速以上的速度。

（挂载“苏-34”机腹下的爆震发动机，关键部位打了码）

爆震发动机是一种新概念航空发动机，爆震，顾名思义那就让是燃料在燃烧室里面爆炸，而不是燃烧。由于爆炸本身也会产高温、高压，这样就省去了压气机，简化了发动机结构，也降低了发动机的体积和重量，减重和缩小体积对于航空器来说，是一个非常有利的优势。

爆炸还会让燃料的能量得到更加充分发挥，效率更高，从而减少了油耗。国际航空发动机业界认为，爆震发动机的燃料效率比现有航空发动机要高20%左右，可以说效果显著。

（尚未安装上飞行台的保证发动机，可以看到进气口比例夸张的头锥）

说了这么多优点，但爆震发动机被划归新概念航发，是有原因的，因为它的设计和控制难度极大。既然要让燃料在发动机内不断爆炸，这股能量如何控制，同时不伤害到发动机本体，就成了最棘手的问题，不解决这两个问题，爆震发动机就是一个液体燃料炸弹。为了解决这个问题，旋转爆炸发动机就出现了。

这种发动机的特点能够连续工作，当燃料与空气混合，在燃烧室中被点燃形成爆炸，爆震波就在燃烧室底部，沿着与燃料注入相垂直的方向连续周向旋转传播。由于爆震波压力巨大，瞬间可以让燃料不再注入燃烧室。爆震波过去之后，燃烧室压力降低，燃料继续注入，然后再次产生爆炸，周而复始。爆震波冲出燃烧室之后，再从喷口高速排出，形成推力，从而推动飞行器前进。

（FB-1爆震发动机在地面点火试车的画面）

由于爆震发动机没有旋转部件，和现有的涡轮风扇发动机比起来，结构堪称“简陋”，因为如此，爆震发动机的工作范围也比现有航空发动机更加宽广，有其适合高超声速飞行。如果与其他航空发动机组合在一起，形成更高级的组合发动机，还能进一步拓宽飞行包线。

进入新世纪后，美国在爆震发动机上投入大量人力、物力，试图占领这块新兴阵地。从其公布的技术成果来看，NASA牵头研发的爆震发动机已经完成了旋转爆震机理验证、点火试验、旋转爆震代替航空涡轮发动机主燃烧室等 多项关键技术验证。NASA目前在爆震发动机领域处于领先地位，推力已经达到了1000磅级门槛，约合454千克。

（NASA目前在爆震发动机领域处于领先地位，已经触碰到了1000磅级门槛，约合454千克）

2020年美国空军授予主要航空发动机厂商3项旋转爆震发动机的关键研发合同，要求在2025年-2030年左右开发出实用的爆震发动机。有消息说美国已经着手在巡航导弹等精确制导武器领域运用爆震发动机。其他如俄罗斯、法国、日本等国也开展了爆震发动机的研究和开发工作，计划在2030年之后研制出实用爆震发动机。

中国相关单位对爆震发动机的研究工作开展也不晚，并且取得了丰硕的成果，有的还申请了技术专利。此次公开国产爆震发动机研发进展的，是国内的商业航发公司推重比引擎公司，FB-1也是他们自主研制的第一型爆震发动机。

（旋转爆震发动机的工作原理图）

FB-1已经到了飞行测试阶段，这表明推重比公司已经掌握了爆震发动机的研发和制造技术，具备研制小直径爆震发动机的能力，如果解决可靠性问题，甚至FB-1的后续型号可以直接运用在导弹或者高超音速无人机上。当然，更大的吸引力是在此基础上发展大型爆震发动机，用于更大的飞行器。

按照推重比引擎公司公布的数据，目前他们测试的爆震发动机推力已经达到了1000牛级别，换算过来大概是100公斤级，要是按超音速飞行器至少20%的推重比计算，这已经可以推动起飞重量500千克左右的飞行器。

（爆震发动机和火箭发动机组成的组合动力工作原理动图）

让人感觉有趣的是，搭载国产爆震发动机的飞行平台居然与俄罗斯苏-34战斗轰炸机相似。这可能是国内相关单位验证苏-34气动性能的缩比例无人飞行平台，苏-34作为苏-27衍生出来的战斗轰炸机，在很多设计上都有可取之处。国内在探索歼轰-7“飞豹”系列战斗轰炸机的代替型号时，考察苏-34这个型号也不奇怪，不过最终解放军选择了歼-16这种多用途战斗机，并非继续发展专用性比较高的战斗轰炸机。

用苏-34缩比无人飞行平台来验证爆震发动机，可能只是大小和起飞重量合适的巧合，爆震发动机不可能实际用在苏-34的缩比例无人机上。

（这架苏-34缩比模型飞行器，很可能只是二次利用）

现代航空发动机发展即将进入一个新阶段，各种新概念发动机层出不穷。如果我们能够抓住这个机会，努力钻研，实现突破，那么就有机会实现弯道超车，大幅度缩小我们与航空发动机强国之间的差距。

就像新能源领域一样，我们在电动汽车上最早发力，避开了发达国家在传统汽车领域塑造的壁垒，最终实现弯道超车，在新能源产业链上领先全世界。

相信经过国产航空发动机人员不懈努力，我们在新概念航空发动机领域也能够实现弯道超车，在传统航发奋起直追的同时，抢下西方国家尚未登顶的新高峰。