雷神公司开发旋转爆震发动机 飞弹成本更低射程更远

无人机发射弃兵飞弹的想像图。(图 DARPA)

美国第3大的军工集团雷神公司(Raytheon)，已经与国防部高等研究计划署(DARPA)签订合约，负责开发一种名为革命性的「吸气式旋转爆震发动机」(air-breathing rotating detonation engine)实用版本，代号名「弃兵」(Gambit engine )，弃兵发动机没有旋转部件，故障率与生产成本都更低，安装在飞弹上，可以增加飞弹射程。

新阿特拉斯(New Altas)报导，飞弹的动力大略分成：火箭引擎、进气式涡轮引擎、进气式冲压引擎、超燃冲压引擎。其中火箭引擎构造简单速度快，但它就像冲天砲一样，很快就烧完了，所以射程有限。

其他几种都是进气式引擎，但它很们是复杂的机器，涡扇引擎有许多旋转部件，构造复杂，更高速的冲压引擎需要特殊材料和特殊加工，来应对其运行的极高温度。

现在新的替代方案是旋转爆震发动机（RDE），它用燃烧燃料/空气混合物的特殊性能，取代了涡轮机的复杂性。

NASA测试的太空用旋转爆震发动机。(图/NASA)

在 RDE 中，燃料和空气的可燃混合物，被引入两个同轴气缸之间的间隙，间隙的一端密封，而另一端形成喷嘴。当混合物被点燃时，它会以一种非常特殊的方式燃烧(爆炸)。爆炸产生的冲击波在间隙内传播，随着更多的燃料和空气从顶部引入，爆炸会一波接着一波发生，产生越来越多的热量和压力，直到通过喷嘴退出，产生推力。

这种引擎具有许多明显的优点。它们设计简单，易于批量生产，不需要特殊金属和陶瓷，并且重量轻巧。

今年初， NASA的研究团队，成功的将RDE发动机点燃时间持续10分钟，持续的爆振没有造成结构损坏，显示这个设计是可行的。

不过，NASA所设计的是无进气式RDE引发动机，应用在太空火箭之上，现在DARPA给雷神的合约则是进气式RDE，因此雷神需要面对进气与压缩空气的课题。