สหรัฐอเมริกากำลังพัฒนาเครื่องยนต์จรวดแบบหมุนระเบิดเพื่อสนับสนุนเทคโนโลยีอาวุธความเร็วสูง

สหรัฐอเมริกากำลังมองหาข้อเสนอเพื่อพัฒนาและทดสอบการบินของเครื่องยนต์จรวดแบบหมุนระเบิดที่รวมระบบการเผาไหม้แบบหมุนวน ซึ่งมีเป้าหมายสำหรับอาวุธความเร็วสูงในอนาคต โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลักดันเทคโนโลยีจากขั้นตอนการตรวจสอบแนวคิดเบื้องต้นไปสู่การแสดงต้นแบบในสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง โดยคาดว่าจะใช้เวลาประมาณ 36 ถึง 48 เดือน เครื่องยนต์นี้ใช้วิธีการระเบิดแบบหมุนในการขับเคลื่อน โดยกระบวนการเผาไหม้จะเกิดจากการระเบิดที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องผ่านคลื่นกระแทกหลายชุด โครงการนี้สนับสนุนการพัฒนามวลสารอาวุธที่มีประสิทธิภาพและราคาถูก (HAMM) โดยกำหนดวันสิ้นสุดการส่งข้อเสนอเบื้องต้นในวันที่ 16 พฤศจิกายน 2026

ห้องปฏิบัติการวิจัยของกองทัพอากาศสหรัฐ (AFRL) กำลังมองหาข้อเสนอจากอุตสาหกรรมเพื่อพัฒนาและทดสอบการบินของเครื่องยนต์จรวดแบบหมุนระเบิดที่ออกแบบมาสำหรับอาวุธความเร็วสูงในอนาคต เทคโนโลยีนี้ใช้คลื่นระเบิดที่แพร่กระจายอย่างต่อเนื่องในการเผาไหม้เชื้อเพลิง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเป็นทางเลือกสำหรับการขับเคลื่อนจรวดแบบดั้งเดิม โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องยนต์จากการตรวจสอบแนวคิดในห้องปฏิบัติการไปสู่การแสดงต้นแบบในสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง โดยคาดว่าจะใช้เวลาประมาณ 36 ถึง 48 เดือน โครงการนี้ได้รับการจัดการโดยแผนกขับเคลื่อนจรวดของ AFRL ที่ตั้งอยู่ที่ฐานทัพอากาศเอ็ดเวิร์ดส์ในแคลิฟอร์เนีย และดำเนินการตามประกาศของหน่วยงาน HERMES

วันสิ้นสุดการส่งข้อเสนอเบื้องต้นคือวันที่ 16 พฤศจิกายน 2026 โดยเป้าหมายของโครงการคือการดำเนินการสาธิตการบินเพื่อสนับสนุนการพัฒนา HAMM

หลักการทำงานของเครื่องยนต์แบบหมุนระเบิด

เครื่องยนต์จรวดแบบดั้งเดิมมักจะเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างต่อเนื่องในห้องเผาไหม้เพื่อผลิตก๊าซร้อนและสร้างแรงขับ ในขณะที่เครื่องยนต์แบบหมุนระเบิด (RDE) ใช้กระบวนการเผาไหม้ที่แตกต่างกัน โดยสร้างคลื่นระเบิดที่เคลื่อนที่รอบห้องทรงกลมด้วยความเร็วเหนือเสียง เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ในห้อง มันจะจุดไฟให้กับการผสมระหว่างเชื้อเพลิงและออกซิเจนที่เข้ามา สร้างการระเบิดที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ กระบวนการนี้ใช้แรงดันที่เกิดจากการระเบิด แทนที่จะพึ่งพาการเผาไหม้แบบช้าแบบดั้งเดิม นักวิจัยกำลังสำรวจเทคโนโลยีนี้ เนื่องจากมันอาจเพิ่มประสิทธิภาพการขับเคลื่อนในขณะที่ลดขนาดและความซับซ้อนของเครื่องยนต์

กระบวนการระเบิดแบบหมุนยังอาจลดความต้องการสำหรับส่วนประกอบบางอย่างของเครื่องยนต์แบบดั้งเดิม ซึ่งอาจทำให้ระบบขับเคลื่อนมีความกระชับมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ผลประโยชน์ที่แท้จริงขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องยนต์และเงื่อนไขการทำงาน

ข้อดีของเครื่องยนต์แบบหมุนวน

โครงการของ AFRL มุ่งเน้นไปที่การออกแบบเครื่องยนต์แบบหมุนระเบิดที่รวมการจัดเรียงแบบหมุนวน ซึ่งเรียกว่าเครื่องยนต์จรวดแบบหมุนระเบิด-รวมการจัดเรียง (RDRE-CC) การออกแบบนี้รวมการขับเคลื่อนของจรวดและการทำงานแบบหายใจอากาศ ซึ่งอนุญาตให้เครื่องยนต์ใช้ออกซิเจนในบรรยากาศในระหว่างการบินโดยไม่ต้องบรรทุกออกซิเจนทั้งหมดที่จำเป็น วิธีการนี้ช่วยตอบสนองความต้องการในการบินด้วยความเร็วสูง เนื่องจากระบบขับเคลื่อนต้องทำงานภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน เครื่องยนต์แบบรวมการจัดเรียงต้องรวมสองโหมดการทำงานในขณะที่รักษาการเผาไหม้อย่างเสถียรและให้ประสิทธิภาพที่ต้องการตลอดเส้นทางการบิน การพัฒนาที่วางแผนไว้จะครอบคลุมการออกแบบเครื่องยนต์ การทดสอบ และการรวมเข้ากับยานพาหนะ

การประเมินพื้นฐานจะรวมถึงการทดสอบการเชื่อมต่อโดยตรง ซึ่งจะตรวจสอบการทำงานของเครื่องยนต์ในชุดทดสอบที่เชื่อมต่อ และการทดสอบการพ่นแบบอิสระ ซึ่งจะทำให้ระบบขับเคลื่อนสัมผัสกับกระแสลมความเร็วสูงที่จำลองขึ้น การทดสอบเหล่านี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ภายใต้เงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมการบินที่คาดหวังก่อนที่จะมีการสาธิตการปล่อยรถยนต์ โครงการคาดว่าจะสิ้นสุดด้วยการทดสอบการบิน ซึ่งในนั้นจรวดตรวจจับที่ปล่อยจากพื้นจะยกระดับยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ไปยังเงื่อนไขที่ต้องการเพื่อแสดงการทำงานของมัน AFRL มีแผนที่จะผลักดันเทคโนโลยีจากระดับความพร้อมทางเทคนิค 3 ไปยังระดับ 6 ซึ่งต้นแบบได้ถูกแสดงในสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง

การเรียกร้องนี้ต้องการให้บริษัทที่สนใจส่งข้อเสนอเกี่ยวกับการออกแบบ วิธีการทดสอบ ตารางเวลา และการประมาณต้นทุนเบื้องต้น ผู้สมัครที่ได้รับการคัดเลือกอาจได้รับเชิญให้ส่งข้อเสนอทางเทคนิคและต้นทุนที่สมบูรณ์ ขึ้นอยู่กับความพร้อมของเงินทุน

โครงการนี้สร้างขึ้นจากการวิจัยอย่างต่อเนื่องของกองทัพสหรัฐเกี่ยวกับเทคโนโลยีการขับเคลื่อนที่ใช้การระเบิด RTX's Pratt & Whitney ได้ทำการทดสอบเครื่องยนต์แบบหมุนระเบิดในปี 2025 ตามโครงการ Gambit ของ DARPA ซึ่งมีเป้าหมายในการค้นหาการขับเคลื่อนด้วยอากาศสำหรับอาวุธระยะไกลในอนาคต นักวิจัยของ AFRL ยังได้ทำการทดสอบเครื่องยนต์จรวดแบบหมุนระเบิดจากพื้นที่เอ็ดเวิร์ดส์

ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากเทคโนโลยีการระเบิดแบบหมุน

การพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องยนต์จรวดแบบหมุนระเบิดอาจเปลี่ยนแปลงแนวคิดการออกแบบการขับเคลื่อนจรวดแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะในแอปพลิเคชันของอาวุธความเร็วสูง วิธีการขับเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพของเครื่องยนต์นี้ไม่เพียงแต่ลดขนาดและความซับซ้อนของเครื่องยนต์ แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพการขับเคลื่อน ซึ่งมีความสำคัญต่อการใช้งานทางทหาร เมื่อกองทัพสหรัฐให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีการขับเคลื่อนใหม่ ความสำเร็จของโครงการนี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในระบบอาวุธในอนาคต โดยเฉพาะในด้านความสามารถในการโจมตีระยะไกลและความเร็วในการตอบสนอง