爆震是一种什么现象，爆震是怎么引起的？ _云知道

想一想，如果有一种飞行器，能让你从北京到三亚（大约3000公里）只需要花上半个小时，甚至还能直接上太空，这听起来是不是有点像科幻电影？

目前来说的确是这样的，不过，在不远的将来，或许这就要变成现实了。科学家指出：利用一种名叫爆震的原理，就可以实现这种超音速飞行。所谓的爆震，指的是利用激波与燃烧波相耦合，并以超音速传播的一种燃烧形式，这种燃烧形式有很多优势，比如燃烧效率高、能量释放速率快等。爆震可以产生非常强大的推力，以至于让飞行器可以达到5倍音速，也就是接近6000公里的时速，远远超过了现在的飞机。但问题在于，爆震对于目前的科学家们来说，仍然是很难控制的，它能够持续的时间甚至都很难超过1微秒。因此，虽然早就意识到这是一种极佳的引擎模式，但科学家们始终苦于无法将它变成现实。

上一次爆震出现在公众面前，就是去年8月份黎巴嫩贝鲁特港的惨烈爆炸，相信很多人都还记得那条新闻，数千人伤亡的惨状，令人触目惊心。来自于中佛罗里达大学的机械和航空航天工程副教授Kareem Ahmed指出，贝鲁特港的这次爆炸，其实就是一次爆震。显然，它再一次以摆脱人类控制的引爆，证明了它的威力。Ahmed说道：“我们现在所做的，就是要掌控爆震，将它固定在空中，从而利用这种能量。我不希望让它像你看到的那样在黎巴嫩摧毁建筑物，而是要利用它，凭借这股力量产生推力。如果我们取得成功，那就可以实现超高速旅行了。”他希望开发的，就是所谓的爆震发动机。

顾名思义，爆震发动机就是爆震的原理，实现飞行设备的超音速飞行的。根据爆震组织形式的不同，爆震发动机又可以分为三类，分别是脉冲爆震发动机、连续爆震发动机以及斜爆震发动机。而Ahmed团队希望实现的，就是其中的斜爆震发动机。在斜爆震发动机中，由空气和燃料组成的混合气体在来流中已经充分预混，这对于燃烧效率是一种有效的保证，以至于接近100%的燃料都可以燃烧。此时在燃烧室入口处利用斜激波诱导燃烧或者爆震，就可以产生出惊人的推力。

（图片说明：斜爆震发动机概念图）正如我们前面所说的，在一瞬间实现爆震是可以实现的，问题在于如何让它维持足够长的时间，毕竟飞机不可能只飞一瞬间。Ahmed介绍，斜爆震发动机的难点，就在于爆震和燃料源的位置。如果爆震向燃料源上方移动，就可能会对发动机造成严重的损害。如果向下方移动，也会导致反应瞬间结束。更尴尬的是，此前科学家们实现的爆震所持续的时间都很短，最多也只有几毫秒。且不说这样的时长能不能实际应用，它甚至根本不足以确定爆震是否稳定。在1毫秒的爆震过程中，你没看到偏差，不一定代表着偏差不存在，可能只是还不足以被观察到。如果持续几秒钟，或许就会出现巨大的偏差了。

为了实现稳定的爆震，Ahmed和他的团队建造了一个长度大约为2.5英尺（约合0.76米）的一系列腔体。在这里，空气和氢气会首先混合并被加热，然后加速到超音速状态，这是斜爆震发动机的基本要求。然后，研究人员反复测试了空气-燃料的混合比例、气体来流速度以及斜坡的角度，找到了相对适合的组合模式，最终实现了在一个固定位置上持续了3秒的爆震。