1.中国科学家成功测试全球首台由标准航空煤油驱动的斜震爆发动机，飞行速度达到16马赫，每小时20000公里。
2.斜震爆发动机的工作原理是利用斜爆震波在高速预混气体中引发并组织超声速燃烧，与传统发动机不同。
3.由于斜震爆发动机在高马赫数高超声速飞行器上能发挥最大价值，因此研究历程经历了从低谷到高光的过程。
4.目前，斜震爆发动机的研究仍面临诸多挑战，如燃料分布不均匀、非定常来流稳定性等。
5.未来，斜震爆发动机有望成为高超声速飞行器的高效动力系统，缩短飞行时间，提升飞行效率。
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2025年2月26日，据香港《南华早报》报道，中国科学家依托全球最先进的JF12激波风洞，成功测试了全球首台由标准航空煤油驱动的斜震爆发动机。啥概念呢？它的飞行速度达到了16马赫，换算一下，差不多每小时20000公里，直接原地起飞，燃爆军迷和科技爱好者的热情，在国际上也是引起了超级广泛的关注！
在航空航天这个超酷炫的领域，发动机技术那可是飞行器性能提升的“命根子”。随着人类对高超声速飞行的探索越来越深入，一种超牛的新型发动机——斜震爆发动机，慢慢走进了大家的视野。它被看作是未来高超声速飞行器的理想动力源，这发动机到底有多独特？又会怎么颠覆未来航空航天的格局呢？今天咱就一起深挖一下！
斜震爆发动机的工作原理，你看懂了吗？
想要搞懂斜震爆发动机，先得弄清楚爆震波是啥。爆震波是一种超特殊的燃烧波，它就像个“点火大师”，能靠前导激波压缩，让预混可燃气体自己“点着”，然后利用燃烧产生的热量，推着前导激波高速、无损耗、持续地跑，传播速度通常在km/s这个量级，比常见的爆燃快太多了，简直就是“速度担当”。
斜震爆发动机（ObliqueDetonationEngine，ODE）就是靠着斜爆震波在高速预混气体里引发并组织超声速燃烧。和传统发动机不一样，它的斜爆震波是朝着上游的，这就好比给它的“工作环境”提了不少要求，得根据它的传播特性来匹配来流条件，像高马赫数来流就是保证它稳定工作的关键条件之一。这也导致它不太适合在地面低速的时候自己启动，反而是在高马赫数的高超声速飞行器上，能发挥出最大价值。
从外观上看，斜震爆发动机和超燃冲压发动机有点像，但它们的设计理念可是天差地别。斜震爆发动机是先把燃料喷进去混合均匀，达到一定程度后，靠楔形体引发斜爆震波，让混气快速燃烧释放热量；超燃冲压发动机则是一边混合一边燃烧。可以这么说，斜震爆发动机里的斜爆震波是超声速的，真正实现了超声速燃烧，太牛了！
斜震爆发动机的研究历程：从低谷到高光
斜震爆推进的概念其实早在20世纪50-60年代就出现了，到了20世纪80年代晚期到90年代初期，迎来了第一次研究热潮，美国、苏联、加拿大、法国、澳大利亚这些国家，都纷纷加入研究队伍。但当时研究发现，斜震爆发动机得在飞行马赫数达到10甚至更高的时候，性能优势才能凸显出来，而且斜爆震波特别“调皮”，很难稳定地待在一个地方，老是往上或往下跑，应用起来难度太大，所以相关研究一下子就陷入了低谷。
早期将斜爆震应用于发动机中的概念示意图
不过，在接下来的30年里，学术界对斜爆震的了解越来越深入。随着高超声速领域技术不断进步，研发适用于马赫数10及以上的吸气式推进系统的新型高超声速飞行器成了大趋势，斜震爆发动机又重新被重视起来。研究人员开始全方位钻研斜爆震波，从波系结构，到在不同燃料里的特性，再到非定常来流中的稳定性，还有几何条件对它的影响，各个方面都不放过。
斜震爆发动机的研究成果，满满的黑科技！
不同燃料中的斜震波系结构
研究发现，不同燃料对斜震爆波系结构的影响可太大了。拿氢气-空气混合气体来说，马赫数越低，诱导区的斜激波角和反应区的斜爆震波角就越大，起爆的位置还会往下游移动，起爆方式也从慢慢变化的渐变起爆，变成突然爆发的突变起爆。在高空那种空气稀薄、温度又高的环境下，单位体积放热量少，斜爆震波波角和斜激波波角差别很小，起爆方式更倾向于渐变起爆。
再看看乙炔-氧气-氩气混合气体，虽然气体种类变了，斜爆震结构的变化规律大体上没改变，还是低来流马赫数时突变起爆，高来流马赫数时渐变起爆，但它带来了一些超特别的波系结构，比如在特定条件下，会出现连接二次斜爆震波的正爆震，还有双斜激波结构，简直像个“波系魔法盒”。
非定常来流中的斜震爆稳定性
发动机里的斜爆震波，面临的来流情况很复杂，不仅燃料分布可能不均匀，来流本身还可能不稳定。研究表明，在高空、高速的发动机来流条件下，燃料分布不均匀对斜爆震波结构影响不算大。但非定常来流可就麻烦大了，研究难度超高。
研究人员模拟了来流速度突变、角度突变，还有连续扰动这些情况，发现哪怕是看起来简单的斜爆震波系，来流一突变，就可能引发超级复杂的结构变化过程，而且这个过程受到好多因素影响，还没法逆转。在连续扰动的时候，虽然波面看起来摇摇晃晃很不稳定，但神奇的是，后续周期对流场的影响，居然能抑制波面三波点和小尺度结构的形成。
几何约束对波系结构和稳定性的影响
斜震爆波要应用到推进系统里，就必须得研究它和各种复杂几何边界的“互动”情况。目前这方面研究主要集中在轴对称的斜爆震波，还有燃烧室内壁面和斜爆震波的相互作用。
在研究轴对称斜爆震波的时候发现，半锥角比较大的时候，锥激波诱导的斜爆震波和二维平面斜爆震波很像，不过一旦波面不稳定，三波点下游的波面就特别容易和放热区分开；半锥角小的时候，会出现一种新结构，要经历两次起爆过程。
有限长楔面对二维平面斜爆震波也有影响，如果楔面后面有后台阶，就会产生膨胀波，可能让爆震波熄灭；但要是把后台阶抬升一定角度，换成大楔面角-小楔面角度的起爆方式，在一定程度上能得到接近CJ状态的斜爆震波。而且斜震爆波和上壁面相互作用的时候，结果也不一样，有时候能形成稳定结构，有时候因为热壅塞又没办法形成稳定结构，这都取决于波面和拐角的距离，还有来流马赫数。
斜震爆发动机的应用前景：未来已来？
虽说斜震爆发动机现在还处于研究阶段，但它的应用前景那可是一片光明。在未来的高超声速飞行器领域，它有望成为超高效的动力系统，大大缩短飞行时间，提升飞行效率。想象一下，在星际探索的时候，高超声速飞行器装上斜震爆发动机，就能像开了“加速挂”一样，更快地抵达目标星球，为人类探索宇宙提供超强助力。
在军事领域，斜震爆发动机也是“大杀器”。它能让飞行器速度更快、机动性更强，大幅提升军事打击能力和战略威慑力。要是导弹装上斜震爆发动机，那简直无敌了，能以超快速度突破敌方防御，精准打击目标。
斜震爆发动机作为超厉害的新型动力系统，虽然现在还面临不少挑战，但它独特的优势和巨大的潜在价值，让我们对未来的高超声速飞行充满了期待。相信随着研究越来越深入，技术越来越先进，在不远的将来，斜震爆发动机肯定能给我们带来更便捷、高效的飞行体验，开启航空航天领域的全新篇章！大伙是不是和我一样超期待？赶紧在评论区聊聊你的想法！
参考资料：
凌文辉，斜爆震发动机研究进展与技术挑战，南京航空航天大学学报
滕宏辉,杨鹏飞,张义宁,周林-斜爆震发动机的流动与燃烧机理，北京理工大学80周年校庆力学与物理专辑
中国航展｜高超领域的“黑科技”：斜爆震发动机惊艳亮相-澎湃防务-2011/11/13