中国用美苏遗弃理念，突破爆震发动机禁锢，补全六代机最后的环节

上世纪50年代，涡扇发动机问世，凭借出色的性能，迅速在民用和军用市场中脱颖而出。

航空发动机的生产难度大，导致如今的市场基本被三大巨头垄断，这三家分别是英国的罗尔斯·罗伊斯和美国的通用与普惠公司。

发动机是飞机的重要核心，利润也最高，这让后来进入航空行业的公司感到不满。为了打破现有的市场格局，以霍尼韦尔为首的公司开始支持各大高校研究新一代航空发动机，追求更快和更省油的目标。

在这样的背景下，1957年美国的J.A.尼科尔斯首次提出爆震发动机的概念，并成功制作了样机，将理论变为现实。

苏联紧跟美国的步伐，不甘落后，第三年也推出了类似的样机，令爆震发动机技术达到了新水平，市场竞争瞬间演变为国家之间的较量。随后，两国如影随形，不断较劲，然而经过十年的激烈竞争，美苏两国最终都选择了放弃爆震发动机项目。

这些特性使得爆震发动机的制造面临三个主要挑战：

第一，制造出爆震波需要燃料在燃烧室内同步爆燃，而不是单独点燃或逐步爆燃。这关系到燃料的种类和点火方式的改进。

第二，控制爆震波的传播。爆燃就像微型爆炸，冲击波瞬间达到每秒几千米。关键在于如何使这些冲击波持续向一个方向施压，而不是互相抵消，同时又能保持可控。如果做不到，飞机就像失去方向的苍蝇一样。

第三，材料技术。爆燃发生在高温高压的环境中，冲击波以亚音速传播，燃烧室承受的冲击力是普通燃烧室的数百倍，这对材料的要求极高。

这三个方面的制造难度让美苏两大国陷入困境。美国和苏联在研究爆震发动机时理论上已经达到了顶峰，但始终无法将其真正制造出来。

如今的光刻机，我们都理解它的制造原理和背后的理论，但因为缺乏极紫外光发生器，我们只能无奈地观望。

当时航空发动机被视为“工业之冠”的瑰宝，中国的涡扇-10“太行”和涡扇-15“峨眉”发动机长期面临一种能够设计却无法生产的窘境。

从2009年起，中国在发动机领域发力，力求在技术上赶超欧美，积极研发爆震发动机。

美苏对此的态度是随你便，甚至嘲笑我们“步子迈得太大了反而痛”。

爆震发动机的主要用途其实是为空天飞机服务。涡扇发动机的工作原理是通过前方的风扇吸入大量空气，经过燃烧和加热后以高速喷出，从而产生推力，将飞行器迅速推进。

空天飞机需要在没有空气的大气层外飞行，这是涡扇发动机无法适用的环境。爆震发动机则是依靠反作用力运作的特殊发动机，能够只依靠氧化剂，而不依赖空气，专为空天飞行而设计。

中国的科研人员踏入这个领域后，首先用数学模型对三种爆震发动机进行了研究，分别是旋转爆震发动机、脉冲爆震发动机和斜爆震发动机。

旋转爆震发动机、脉冲爆震发动机和斜爆震发动机之间的主要差异在于

旋转爆震发动机通过特制的环形燃烧室来控制爆震波，这样可以让爆震波在舱内平稳旋转。这样的设计使得发动机不需要频繁点火，燃料和氧化剂在后部爆燃，爆震波在环形结构中逐层稳定释放。

旋转爆震发动机有很多优点，燃烧室设计紧凑，推重比也高，非常适合长时间运转。不过，这种结构也有利有弊。

环形结构在提供稳定推力的同时，因其环道过长消耗了过多的推力，整体推重比无法满足要求，虽然能达到超音速，却无法实现高超音速。

脉冲爆震发动机顾名思义就是间歇性爆震，它的功率输出呈现出一条长长的脉冲曲线，有规律的波峰和波谷。这个过程就像开车时偶尔猛踩油门，偶尔又急刹车一样。

脉冲爆震发动机的原理几乎完美复制了爆燃特性，优势明显，结构简洁，只需要爆震波向后传播。但是，这种结构的缺陷也十分明显，爆燃过程如同“过山车”，循环效率损失大，控制困难，加上超音速和急刹车的飞行方式宛如“跳楼机”，让人难以忍受。因此，它主要应用于导弹和无人机等高推重比、短时间工作设备。

前面提到的两种爆震发动机的主要问题在于无法让爆震波发挥出更强的协同效果，导致其最高速度只能限制在5到6马赫。

斜爆震发动机是三种发动机中唯一能够发挥爆震波优势的，它运用了斜激波的原理。

超音速波纹在飞行时遇到楔形表面，会沿着物体的表面传播并重叠，最后形成一种斜交波面，这就是斜激波。

斜爆震发动机能够精准调节速度和压力，稳定输出斜爆震。关键在于那块斜板，谁能首个找到斜板的形状和角度，与燃烧室的完美结合，谁就能主导斜爆震发动机的运作。

斜爆震发动机能够叠加爆震波，使得功率输出迅速，支持超过8马赫的超高音速飞行，比如空天飞机。

接着，中国开始了对斜爆震发动机的研发，这是一项极具挑战性的任务。2016年，他们首次进行了斜爆震燃烧直连的试验，成功叠加了斜爆震波，驻定时间达到了430毫秒。到2017年，660毫米直径的试验性样机问世。

在这款样机里，中国首创了多条斜面设计，通过制造多道斜激波，实现了效率不断提升的叠加方案。

科研人员为实现这项技术，发挥创造力，利用发动机自带的激波来压缩气流，这时刚好可以完成燃料的混合并触发第二次爆燃。然后通过激光、热射流和磁流体点燃，新的激波随即产生，前后激波叠加，一波接着一波。

这是国外学者无法想象的，因为他们甚至连一台叠加的斜爆震发动机都没能研发出来。虽然斜爆震发动机的理论和构造听起来很简单，但设计过程却非常复杂。就算给你现成的图纸，照样可能把葫芦画成丝瓜。

激波有多种类型，子弹飞行时会形成圆锥激波，原子弹爆炸时首先产生正激波，还有一种叫离体激波……实际上，这些激波是同时出现的，只是其中某一种更为显著。

起爆位置与斜面叠加紧密相连，牵一发而动全身。激波流动中边界层和湍流成为关键，壁面上的激波与爆震波会反射，并面临动态稳定性挑战。

斜爆震发动机的关键在于众多不可预见的因素，稍有差错便会一错再错。解决这些问题不仅仅依靠设计和计算，更需要依赖一种技术——高超音速风洞。在这一领域，中国的技术水平世界领先，敢称第二的没有人。

最近，香港《南华早报》报道，中国科学家利用全球最先进的JF12高超音速激波风洞，成功测试出了全球首台斜爆震发动机，这个消息引起了全球的广泛关注。

这是全球首款使用煤油，速度达到16马赫的新型发动机。根据试验数据，它在20公里的高空飞行超过十分钟，时速可达20000公里，能够在一小时内抵达世界任何角落。

这台斜爆震发动机比起传统的超音速冲压发动机，燃烧室缩短了85%，大幅降低了重量。

它的诞生不仅标志着中国在空天飞行领域的突破，也意味着中国第六代战机的核心问题已得到解决。打破了外界对2024年毛主席诞辰日试飞的质疑，进一步证实了中国的实力。

全球公认的第六代战机标准中，动力是关键指标，要求不仅能够实现高超音速飞行，还需要具备往返大气层的能力，成为能够无限变轨的空天飞机。

斜爆震发动机能在洲际导弹、防空导弹、航天火箭、大气层边缘飞行器和无人机等方面发挥作用，提升速度意味着增强战斗力，极大地放大这些飞行器的优势。

中国如果全面使用斜爆震发动机，全球空军将面临巨大挑战。曾经前辈用小米加步枪拼杀日军，用炒面加手榴弹奋战朝鲜的时代已经过去，未来的战斗将是敌人以血肉之躯对抗我们的“机甲钢拳”。

搭载斜爆震发动机的高音速无人侦察机，犹如添了利刃，既能攻击卫星，又能轻松打击美国的陆海空装备。其飞行速度达到16马赫，敌人根本无法追赶，仿佛在无阻的天空中翱翔。

装备斜爆震发动机的导弹将完全颠覆美国的反导弹防御系统，导弹飞行轨迹如同飞机一般，不再容易被红外预警卫星捕捉。我们还能使其弹道变幻莫测，速度更是高达16马赫。

尽管先进的光学侦察卫星无处不在，斜爆震发动机依然逃不过检测，但它能让高超音速洲际导弹实现隐身。这种发动机在助推火箭时产生的尾焰比洲际弹道导弹小得多，呈现出与战术弹道导弹相似的特征，容易让敌人产生误判。

最后，爆震发动机的工作原理像炮弹一样，只需搭载燃料和氧化剂，不依赖氧气。在相同的体积和重量下，能实现更远的射程或增加弹药的数量。

中国在涡扇发动机方面曾一度落后，但如今新一代发动机的研发进展已明显超过美国。

在全球各地，人们依然在为大推力涡扇发动机感到不安，而中国早已迈向了新的高度，展示了高超音速与爆震发动机才是真正的航空航天技术尖端，正是通向浩瀚星空的关键。

目前，中国在新一代发动机方面的进展已经大幅领先于美国。无论是变循环发动机还是超燃冲压发动机、爆震发动机，中国的研究都一个没落下。未来中美在航空领域的格局将彻底改变。美国的六代机还处于初步设计阶段，以他们的慢节奏，想要将设计图变为实际生产、试飞再到量产，起码需要十年。而到那时，或许我们的七代机已经开始试飞了。