瑞士大學(xué)生造出NASA在研究火箭發(fā)動(dòng)機(jī) 挑戰(zhàn)“不可能”的勝利

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2026-05-22 07:49:15 機(jī)械之名

一群來(lái)自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和東瑞士應(yīng)用科技大學(xué)的學(xué)生帶著一個(gè)雄心勃勃的提案敲開(kāi)了導(dǎo)師的辦公室門，他們想造一臺(tái)旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。導(dǎo)師認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目技術(shù)復(fù)雜度太高，以他們的資源和經(jīng)驗(yàn)，一年內(nèi)完成幾乎是不可能的，建議換個(gè)更實(shí)際的課題。但這些年輕人沒(méi)有放棄，他們把被駁回的提案重新修改后提交給了瑞士學(xué)術(shù)航天計(jì)劃，并最終成功獲得了資金支持。這個(gè)被認(rèn)為“不可能完成”的項(xiàng)目后來(lái)不僅完成了，還成為歐洲第一個(gè)成功實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)驗(yàn)證的學(xué)生團(tuán)隊(duì)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)的名字叫ARIS Perseus。

瑞士大學(xué)生造出NASA在研究火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

要理解ARIS Perseus的成就，需要了解旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（RDRE）是什么。傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式是“爆燃”，燃料和氧化劑混合后以亞音速火焰?zhèn)鞑サ姆绞饺紵?，這種方式雖然成熟可靠，但熱效率存在天然上限。而爆震是一種完全不同的燃燒模式，在爆震波中，燃燒以超音速傳播，前后的壓力和溫度在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈躍升。如果能讓爆震波在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)持續(xù)旋轉(zhuǎn)，形成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)爆震波，就能在更小的體積內(nèi)、更短的時(shí)間內(nèi)釋放更多能量，理論上可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖提升10%至15%，同時(shí)大幅簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，同樣的燃料，飛得更遠(yuǎn)、更快，發(fā)動(dòng)機(jī)還更輕更小。這就是RDRE被視為“下一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)”的原因。

瑞士大學(xué)生造出NASA在研究火箭發(fā)動(dòng)機(jī) 挑戰(zhàn)“不可能”的勝利

然而，爆震波極其不穩(wěn)定，極難控制。它以超音速運(yùn)動(dòng)，頻率可達(dá)數(shù)千赫茲，普通傳感器根本捕捉不到它的真實(shí)行為。這也是為什么連NASA都還在實(shí)驗(yàn)室階段反復(fù)試驗(yàn)——因?yàn)槭紫鹊媚堋翱吹健彼?，才能“控制”它。而ARIS Perseus不僅造出來(lái)了，還成功讓它穩(wěn)定工作了。

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