2021年2月份,中科院力学所高温气体动力实验室的姜宗林团队在《航空学报》上发表文章,宣布已经在M9风洞里进行氢燃料的斜爆震发动机的成功测试,实验是在标称马赫数 9 下进行的,观察到在燃烧器中的倾斜爆轰保持稳定状态长达50毫秒,燃烧室中检测到了斜向爆震驻波,氢气在先导激波后面很短的距离内燃烧殆尽。

Sodramjet 发动机模型(左)和相应的数值模拟中的氢浓度(右)在燃烧室中站立倾斜爆轰的实验照片

这是全球首次取得斜激波爆震燃烧状态,将为未来斜激波爆震发动机研究奠定了基础,姜宗林团队的成果也离不开我国高超音速风洞技术,当前世界最高水平的高超音速风洞在中国,中国M16级的风洞也将建设成功,预计将继续推动高超音速发动机的研究。

斜爆震还可以和冲压发动机结合构成超音速脉冲爆震冲压发动机,也可以结合爆震燃烧研发新的超燃冲压发动机,使得超燃冲压发动机走出一条新的稳定燃烧的路子,也将使斜爆震原理应用更为切入实际领域。

延伸阅读:PDE和RDE的火箭模式

PDE(脉冲爆震)的速度不太够,RDE(旋转爆震)速度够快,但也有些不足,不过两者还有一个火箭模式,比如将进气道封闭,在燃烧室内加入一个氧化剂注入通道,让其工作在自带氧化剂的爆震模式,尽管它的燃烧依然是爆震的等容燃烧,但它已经成为一台自带氧化剂的“爆震火箭”。上文有述,爆震燃烧的空燃比很低,效率很高,是等压燃烧的2倍以上,因此它的比冲也将远高于火箭,而且还是一种相当优秀的火箭。