我国氢氧连续爆轰火箭发动机首次热试车考核，是什么黑科技？

北京航天动力研究所低温液体推进技术实验室新型动力研究团队在一〇一所北京云岗试验区完成了氢氧连续爆轰火箭式发动机首次试验。试验形成稳定自持的单波爆轰波，爆轰波传播速度达每秒2200米，燃烧效率相对传统爆燃燃烧大幅提升，试验达到预期目标。本次试验成功，标志着氢氧连续爆轰火箭发动机取得了重要进展。

那么这台新型发动机到底用了什么黑科技呢。首先这台发动机属于火箭发动机，采用的是氢氧燃料。但是采用了不同以往的燃烧组织方式。我们前面在谈论我国第七代航空发动机时提到了一种新型的燃烧组织方式爆震燃烧。这一燃烧组织方式不同于以往的燃烧组织方式，以往的燃烧组织方式叫爆燃燃烧。爆燃的燃速只有每秒几十米的速度。但是爆震燃烧就完全不同，爆震燃烧会形成爆震冲击波，传播速度可以达到每秒2000米以上。这样就能大幅度提高燃烧的速度，也能提高燃烧的效率，燃烧效率相对于传统的爆燃燃烧方式可以提高50%。

火箭发动机采用爆震燃烧方式后，可以大幅度提高发动机的燃烧效率和推重比。相对于传统的火箭发动机，连续爆轰火箭发动机的比冲可以提高20%。这已经是非常大的性能提升了，可以大幅度提高火箭的运载效率。也就是说同样的起飞重量，运载重量可以大幅度提高。或者同样的载荷，火箭的体积和起飞重量可以大幅下降，可以将火箭的成本大幅压缩。

传统的火箭发动机喷管喷射火焰很长，这是因为氢氧燃料在燃烧室内大部分还没燃烧。有相当燃料是喷出燃烧室后才燃烧完毕的，所以喷射火焰比较长。这种新型火箭发动机的燃烧室内的燃烧机理要比传统的火箭发动机复杂很多。爆震燃烧生成的冲击波沿着燃烧室连续旋转燃烧。爆轰波速度可达每秒2200米，因为燃速度大幅提高，大部分燃烧在燃烧室内已经完成。所以从外观上来，发动机喷出的火焰更短。

这种爆震燃烧方式产生的爆震波会增大燃烧室内的燃烧压力，和传统的爆燃燃烧完全不同。爆燃燃烧的燃烧压力受进入燃烧室内的燃料的压力决定，燃烧燃烧不会造成燃烧压力增加。但是爆震燃烧的压力会随着爆震冲击波而增大，因此爆震燃烧属于增压燃烧方式。这种新的燃烧机理是氢氧连续爆轰火箭发动机获得更高性能的根本原因。正是因为这种新的燃烧组织方式，氢氧连续爆轰火箭发动机的比冲和推重比要比传统的火箭发动机更高。

实际上这不是我国第一次应用爆轰燃烧技术，很早我国就有应用这一燃烧技术的发动机试验成功。包括脉冲爆震发动机、连续旋转爆震发动机、连续旋转爆震冲压发动机等众多类型。让我国在航空航天动力方面走在世界前列，为我国未来航空航天领域取得世界领先地位奠定了坚实基础。