美国空军寻求研发旋转引爆火箭引擎以推进高速武器技术

美国空军正在寻求提案，以开发和飞行测试一种结合循环旋转爆燃火箭引擎，旨在未来的高速武器。该计划旨在将技术从早期概念验证阶段推进到在相关环境中展示的原型，预计需要 36 到 48 个月的时间。该引擎利用旋转爆燃的方式进行推进，燃烧过程是通过一系列持续的冲击波驱动的爆炸进行的。此计划支持高效便宜的质量弹药（HAMM）的开发，初步提案的截止日期为 2026 年 11 月 16 日。

美国空军研究实验室（AFRL）正在寻求行业提案，开发和飞行测试一种结合循环旋转爆燃火箭引擎，该引擎专为未来的高速武器而设。这项技术利用持续传播的爆燃波来燃烧燃料，有望成为传统火箭推进的替代方案。该计划旨在将引擎从实验室概念验证推进至在相关环境中展示的原型，预计需要 36 到 48 个月的时间。该计划由位于加利福尼亚的爱德华斯空军基地的 AFRL 火箭推进部门管理，并根据 HERMES 广泛机构公告进行。

初步白皮书的截止日期为 2026 年 11 月 16 日，该计划的目标是进行飞行演示以支持 HAMM 的发展。

旋转爆燃引擎的工作原理

传统火箭引擎通常在燃烧室内持续燃烧燃料，以产生热气体并产生推力。而旋转爆燃引擎（RDE）则使用不同的燃烧过程，产生一种以超音速速度环绕圆形室的爆炸波。当波在室内移动时，它点燃进入的燃料和氧化剂混合物，持续产生一系列重复的爆燃。这个过程利用爆燃产生的压力，而不仅仅依赖于传统的缓燃燃烧。研究人员正在调查这项技术，因为它可能提高推进效率，同时减少引擎的尺寸和复杂性。

旋转爆燃过程还可能减少对某些传统引擎组件的需求，潜在地允许更紧凑的推进系统。然而，实际的好处取决于引擎设计及其运行条件。

结合循环引擎的优势

AFRL 的计划专注于一种结合循环配置，称为旋转爆燃火箭引擎-结合循环（RDRE-CC）。这一设计结合了火箭推进和空气呼吸操作，允许引擎在飞行的部分过程中利用大气中的氧气，而无需携带所有所需的氧化剂。这一方法可以帮助应对高速飞行的需求，因为推进系统必须在不同条件下运行。结合循环引擎必须整合两种运行模式，同时保持稳定的燃烧并在整个飞行轮廓下提供所需的性能。计划中的开发工作涵盖引擎设计、测试和与飞行器的集成。

地面评估将包括直接连接测试，这些测试检查引擎在连接的测试设置下的操作，以及自由喷流测试，这些测试使推进系统暴露于模拟的高速气流中。这些测试旨在在发射演示车辆之前，评估引擎在与其预期飞行环境相关的条件下的性能。该计划预计将通过一次飞行测试结束，该测试中，地面发射的探测火箭将引擎驱动的飞行器提升到所需的条件，以演示其操作。AFRL 计划将技术从技术成熟度级别 3 推进至级别 6，后者的原型已在相关环境中展示。

该征集要求参与企业提交提议设计、测试方法、时间表和初步成本估算。选定的申请者可能会被邀请提供完整的技术和成本提案，具体取决于资金的可用性。

该计划建立在美国军方对基于爆燃的推进技术的持续研究之上。RTX 的普惠公司在 2025 年根据 DARPA 的 Gambit 计划进行了旋转爆燃引擎的测试，该计划旨在为未来的长程武器寻求空气呼吸推进。AFRL 的研究人员也在爱德华斯进行了基于地面的旋转爆燃火箭引擎测试。

旋转爆燃技术的潜在影响

旋转爆燃火箭引擎技术的发展，可能会颠覆传统火箭推进的设计理念，尤其是在高速武器的应用上。这种引擎的高效推进方式不仅能减少引擎的尺寸和复杂性，还能提升推进效率，这对于军事应用至关重要。随着美国军方对新型推进技术的重视，这项计划的成功将可能引导未来武器系统的重大变革，特别是在长程打击能力和反应速度方面的提升。