【行业动态】美空军研究实验室寻求4年内完成旋转爆震组合循环发动机原型飞行演示

导读：2026年10月26日，美国空军研究实验室提出在未来3至4年内把低成本高超声速弹药发动机概念推进至原型演示，当前征集重点为旋转爆震火箭发动机组合循环技术，并要求通过飞行验证其在未来高速批量弹药中的应用可行性。

美国空军研究实验室（Air Force Research Laboratory，AFRL）希望工业界加快研制价格可承受的高超声速弹药发动机，在三至四年内从概念阶段推进至原型演示。实验室于10月初发布信息征询书，要求有意参与的机构在11月16日前提交有关技术要求的白皮书。这是其推动低成本高超声速弹药火箭发动机工作数月以来首次披露的重要进展之一。

这项工作源于美国空军研究实验室火箭推进部2020年启动的“赫尔墨斯火箭实验室”（Hermes Rocket Lab）计划。当时发布的广泛机构公告面向新概念和研究开发方案，目的是加快火箭发动机技术发展。最新白皮书征集把重点放在一种特定方案上，即旋转爆震火箭发动机组合循环系统（Rotating Detonation Rocket Engine Combined-Cycle，RDRE-CC）。

旋转爆震火箭发动机组合循环系统利用连续传播的爆震波工作，不采用常规发动机使用的缓燃过程。连续爆震能够形成更高压力，并有望改善发动机效率和推重比。实验室认为，这项技术可能在降低火箭发动机制造成本的同时，提高弹药的射程、速度和有效载荷能力。

按照征询文件的说明，旋转爆震火箭发动机目前仍处于概念验证阶段，对应九级技术成熟度体系中的第三级。美国空军研究实验室要求工业界在三至四年内把技术推进到第六级，即在与实际任务相关的环境中完成原型演示。

拟议的验证方式是一项从地面发射、由探空火箭助推的飞行演示，用于确认系统能否满足未来“高速低成本批量弹药”（High-Speed Affordable Mass Munitions，HAMM）的实际使用要求。位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地的火箭推进部于2026年8月开始进行该项目的市场调查，研究火箭基组合循环技术，随后形成此次旋转爆震组合循环发动机白皮书征集。

高速低成本批量弹药计划覆盖高超声速以下的高速范围和高超声速范围，其中最具雄心的工作指向高超声速飞行。美国空军研究实验室发言人阿莉娅·卡斯特雷洪（Aleah Castrejon）没有回答有关最新征集文件的具体问题，仅表示实验室将继续评估通过信息征询获得的机会和资料，并可能在适当时候公布更多细节。

美国空军已经在发展空射快速反应武器和高超声速攻击巡航导弹等高超声速弹药。这些项目分别采用助推滑翔和超燃冲压发动机等技术路线，生产成本相对较高。其他可选路线还包括脉冲爆震发动机、斜爆震波发动机和先进超声速燃烧发动机。

现有方案各有技术限制。脉冲爆震发动机结构和制造过程可能更加复杂、成本更高；斜爆震发动机不易起动，在较低速度下也面临困难；先进超声速燃烧发动机往往需要外部助推器。传统冲压发动机能够达到的推重比，也可能低于旋转爆震火箭发动机组合循环方案。

多家企业已经以不同形式推进旋转爆震和组合循环技术。通用电气航空采用涡轮基组合循环方案，把常规涡扇发动机与旋转爆震双模冲压发动机结合。该公司2023年的实验室试验验证了爆震波能够在超声速气流中连续传播，为从涡轮动力过渡到五倍声速以上飞行奠定基础。2026年，通用电气航空又与洛克希德·马丁公司完成液体燃料旋转爆震冲压发动机演示，面向高速和高超声速防区外导弹应用。

RTX公司旗下雷神公司和普惠公司采用带旋转爆震燃烧室的吸气式高压燃烧发动机。该公司从2011年开始连续爆震研究，之后入选美国国防高级研究计划局“先手”（Gambit）项目，承担旋转爆震发动机研制工作。

维纳斯航空航天公司（Venus Aerospace）则把紧凑型旋转爆震火箭发动机与火箭基组合循环系统结合，形成“维纳斯爆震冲压发动机”（Venus Detonation Ramjet）。该方案尝试在不配置多套独立推进系统的情况下达到六倍声速。公司于2023年完成可贮存液体推进剂旋转爆震火箭发动机的长时间热试车，并利用无人机尺度模型开展亚声速和低超声速稳定性飞行试验；2024年至2025年间，又与美国国防高级研究计划局共同在试验台上验证VDR2发动机。

L3哈里斯公司旗下航空喷气洛克达因公司围绕压力增益燃烧和旋转爆震技术发展吸气式及火箭发动机应用，已使用多种推进剂组合完成500余次不同旋转爆震冲压发动机和旋转爆震发动机的静态点火试验。该公司此前还曾与美国空军研究实验室和美国能源部开展压力增益燃烧建模及试验工作。

英恩太空公司（IN Space）把工作重点放在喷注器设计、点火系统、三维增材制造技术和热试车上，以研制高推力旋转爆震火箭发动机。该公司2021年与美国空军研究实验室在印第安纳州普渡大学试验了一台以液氧和气态甲烷为推进剂、推力22千牛的旋转爆震火箭发动机；随后两年又与美国国家航空航天局合作，试验三维打印旋转爆震燃烧室。

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