在全球剛剛從中國可能一次性推出兩款六代機造成的震撼中稍微恢復一些時，又傳出了中國科學家開發並測試成功世界上第一台斜爆轟發動機（ODE）的消息。從《南華早報》的報道來看，這種發動機有最高16馬赫的高速，意味着高超聲速推進領域或將迎來重大變革。更重要的是只使用普通標準的航空煤油，代表很好地控製成本，適用於更苛刻的環境，這些優點結合起來，說是具備顛覆空中戰場的能力也不為過。

（《南華早報》配圖，稱這就是中科院研發的斜爆轟發動機）

按照《南華早報》報道，這項研究成果已經發表在《實驗流體力學》雜誌上，研究者時中科院力學研究所的團隊，目前取得的成就是證明這種斜爆轟發動機的燃燒速度比超燃衝壓發動機快1000倍，最高速為6到16馬赫。研究團隊在JF-12風洞中進行了一系列實驗，模擬大約40公里高空的飛行條件，而最關鍵的是，成功使用RP-3航空煤油為燃料實現了持續的斜爆轟波，如果最終能推進到實用化階段，那麼就極大降低了斜爆轟發動機的使用和維護要求，為六代機或更先進飛行器配備斜爆轟發動機的可能提高了很多。

爆轟發動機又稱爆震發動機，概念不算新，但隨着材料技術發展，是這幾年來相當有知名度的一種高超聲速發動機，基本工作原理可以概括為通過在發動機燃燒室製造高效的爆轟燃燒，實現化學能向機械能的高效轉換，目前爆轟發動機可以分為脈衝式（PDE）、旋轉式（RDE）和傾斜式（ODE）三種。

脈衝式指的是通過周期性點火產生爆轟波，每次點火都需要重新起爆；旋轉式指的是在環形燃燒室內形成自持的旋轉爆轟波，只要起爆一次就夠；傾斜式也就是斜爆轟發動機最特殊，因為它並不完全屬於傳統意義上的爆轟發動機，而應該算一種衍生型。

（爆轟發動機的不同技術路線）

從燃燒方式上來說，傳統爆轟發動機產生的爆轟波垂直於氣流方向，燃燒室比較長，適用大約5到6馬赫的速度，燃燒效率也不低，主要用於高速無人機、導彈和臨近空間飛行器等等。斜爆轟發動機產生的爆轟波與氣流方向呈現一定角度燃燒室更短更緊湊，比如《南華早報》報道顯示新發動機的燃燒室就比超燃衝壓發動機減少85%，適用更高的速度也就是6到16馬赫，也有可能更高，燃燒效率更是達到超燃衝壓發動機的1000倍，主要用於高超聲速導彈、無人機和空天飛機等彈藥或飛行器上。

此外，從《南華早報》的內容來看，力學研究所團隊還有相當驚人的創新之舉，比如在燃燒室內壁設置了一個大約5毫米凸起，這個不起眼的凸起起到驚人作用：可以誘導爆炸氣流產生局部高溫高壓條件，為“爆炸鑽石”現象出現創造基礎條件。“爆炸鑽石”指的是爆轟衝擊波在燃燒室內形成穩定結構，這種穩定結構有助於爆轟波在微秒級時間內傳播並完成燃燒。最重要的是，“爆炸鑽石”能形成自持爆轟波，一旦形成自持爆轟波，就不再要外部能量輸入即可自我維持並持續傳播，難怪說燃燒效率提升了1000倍，搞不好不止1000倍。

（斜爆轟發動機原理）

實驗顯示，當速度為9馬赫時，爆炸點的壓力峰值最高時達到環境水平的20倍，這個參數意味着斜爆轟發動機可以在多數超燃衝壓發動機無法正常運行的速度區間裡，依然產生相當強的推力。

使用RP-3航空煤油代替了液氫或乙烯，被視為另一個矚目的成就。幾十年來，超燃衝壓發動機之類的高超聲速發動機一直都依靠液氫、乙烯作為主要燃料，雖說比煤油這些飛行器常用的燃料更容易點燃，但相對苛刻的儲存和使用條件也限制了爆轟發動機的發展。比如氫要到-253°才能液化，而絕對零度也不過-273.15°！

所以儲存和使用液氫必須用專用低溫容器，這就不但需要研發製造可以在超低溫環境下保持強度韌性的特殊合金或複合材料，對飛行器來說等於要拿出一大部分冗餘來容納維持液氫低溫的容器和裝置，更不用說氫易燃易爆，對安全操作要求極其嚴格。

（德國212A型潛艇用氫燃料電池AIP系統，結果就是每次更換儲氫罐都極其耗時，安全隱患也不小）

乙烯也沒好到哪裡去，雖說-104°就能液化，但本身有一定腐蝕性，也要較高的壓力才能有效儲存和運輸，同樣需要轉門的容器，而且在高溫條件下容易生成聚乙烯，還需要專門添加抑製劑並做好溫度和壓力控制才能正常使用，同樣增加了整個系統的複雜度和風險。

RP-3航空煤油就簡單多了，化學性狀比較穩定，能量密度也更高，關鍵是還便宜，液氫單價一般在人民幣2.1萬元到3.5萬元/噸，RP-3航空煤油通常在7000到9000元/噸。

最大的缺點，就是煤油不容易點燃，力學研究所團隊通過將煤油-空氣混合物壓縮到約3527°，並用那個5毫米的凸起作為“熱點”引發“爆炸鑽石”，還使用翼型結構加速燃料擴散，最終解決了煤油不易點燃的問題。

（短期來看，還不太可能實用化，但只要真的裝上六代機或其他飛行器，顛覆空戰也不是假的）

當然，還存在一個關鍵問題，那就是這麼高的速度，也對應着極高的耐熱需求。按照氣動加熱理論公式，16馬赫是5.5公里/秒，飛行器頭部溫度可以達到2000°到3000°，也就是說一架達到16馬赫高速的飛行器，頭部承受的熱量和斜爆轟發動機內部的溫度相差無幾，無論對隔熱還是結構設計，都是難以想象的考驗。

所以即使斜爆轟發動機真能加速到16馬赫，也還是有其他工程上的問題需要解決，距離真正實用化也仍有距離。當然，無論如何中國科學家再次取得如此成就確實是值得祝賀的，這說明咱們的工業能力不光沒有退化，還在旁若無人地向上攀登。