一種沒有壓縮風扇的爆震引擎 可望推動飛機超過6馬赫

金星航太的高超音速客機想象圖，安裝的是獨特的爆震引擎。(圖/Venus Aerospace)

飛機的極速多少?截至目前爲止，1960年代的SR-71「黑鳥」高空偵察機，仍然以3.32馬赫的成績位居第一。由此可見高超音速飛行非常困難，除了要克服高速飛行與空氣摩擦追成高熱的「熱障」以外，更大的困難是持續推力的引擎，而飛機引擎的複雜又使得它無法面對過高的溫度。現在一家新創公司決定化繁爲簡，設想一種沒有任何壓縮風扇的航空引擎，只靠管道內不斷的爆炸成爲推力。如果此理論可行，飛機有望超過6馬赫。

新阿特拉斯(New Altas)報導，飛機的渦輪扇噴射引擎(Turbojet Engine)，是目前工藝最複雜的裝置，因爲它需要各種等級的風扇將空氣壓縮，注入燃料點火，高溫氣體再往後噴出，其間的各種零件必須耐受高溫與經的起長期使用。正因爲如此，超過3馬赫的高速飛行相當困難。

目前軍事研發領域的高超音速飛行器，主要是火箭搭配滑翔體，透過火箭將滑翔體助推至高速和高空，然後在地球大氣層邊緣，透過滑翔的方式維持5馬赫以上的速度。這當成武器確實很屬利，但如果你是想進行超高速度的航空旅行，想要在一小時內完成舊金山飛往東京的飛行，那麼就需要更像噴射引擎的東西。

高超音速的飛機引擎如何製作?首要目標就是減少零件，最好像是一支前通後透的中空管子，那麼它要如何產生推力? 一種稱「旋轉爆震」的技術纔是真正的重點。金星航太(Venus Aerospace)提出了VDR2，有望成爲首款旋轉爆震噴射引擎

爆震引擎的剖面，最前面是進氣錐，調節進入空氣之用，再之後就沒任何的中間零件，就像是一支管子，但引發推力的原理相當複雜。(圖/Venus Aerospace)

最近在阿肯色州班頓維爾(Bentonville)舉行的創新高峰會( UP.Summit 2024)其間，金星航太展示了VDR2引擎的剖面圖，它的構造看起來非常簡單，因爲它本質上是一個沒有任何轉動零件的空管，只是它的管壁有特殊設計，可讓進入的空氣通過持續收窄的腔體壓縮，然後噴入燃料點火，形成爆燃，如果這種爆燃能持續發生，就能成爲持續不斷的推力。

這是一種稱爲旋轉爆震火箭引擎 (RDRE)的設計，雖然講起來很簡單，但實際運作並不容易，它必須要每一場爆炸都間隔極短且持續不斷，產生緊密耦合的衝擊波，而產生更多的熱量和壓力。

金星航太獲得另一個新創公司維隆特拉( Velontra)的合作，該公司在高速空氣燃燒方面有豐富的專業知識。雙方共同開發VDR2引擎，並且透過現在流行的AI技術進行製作前的模擬，在展示會上發表的就是最新成果。

他們目前在進行原型引擎的製作，預計明年可安裝在無人機上進行首次試飛。