DARPA 想要一种由旋转爆炸推动的新型远程武器

在 4 月 7 日直播的一段视频中，空军研究实验室发射了一台旋转爆震火箭发动机，持续不到一秒。测试视频在放慢几个数量级后，从排气羽流的热图像中可以看出成功。在加燃料的短暂时间内，发动机气缸内发生了两次旋转爆炸。在 7 月 18 日发布、8 月 10 日更新的一份合同中，美国国防高级研究计划局（DARPA，军方的蓝天项目部门）宣布，它希望开发一种由旋转爆震发动机驱动的远程武器。这个项目的范围和范围都很宏大，名为 Gambit。

DARPA 项目通常始于一个问题，而这个问题可以通过将新技术从理论变为可论证的技术来解决。就 Gambit 而言，问题在于现有火箭、冲压式喷气发动机和燃气涡轮发动机的局限性，它们可能射程太短、速度太慢或价格太昂贵。更好的武器应该具有更大的射程来击中目标，更快的速度来及时到达目标，并且价格足够便宜，以便指挥官可以在战场上使用它们并感到舒适。

旋转爆震发动机 (RDE) 是满足这一需求的一种可能方式。具体来说，DARPA 表示，由这些发动机驱动的武器将用于 F-15 和 F-16 等“第四代战斗机”，以及对付“时间紧迫的目标”，这些目标可能包括从穿过田野的坦克到特定的军事指挥所等一切目标。这种武器还旨在打击“战役规模”的目标，这是一个宽泛的术语，意味着打击范围可达数百英里。

RDE 的运作模式与亚音速巡航导弹和高超音速武器有一些重叠，但 Gambit 中寻求的武器有望达到“高超音速”，使其速度超过音速，但不会快五倍（如高超音速）。

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发射达到并保持这种速度的武器的一种方法是将其安装在冲压式喷气发动机上，冲压式喷气发动机在超音速时将燃料注入压缩空气中，以高速向外推进。冲压式喷气发动机应用的一个主要障碍是，要达到超音速，冲压式喷气发动机要么需要搭载火箭，要么本身就包含火箭助推器，这会占用有限的空间和重量。

“我们正试图利用爆炸来产生推进力，”空军研究实验室的泰勒·拉萨克 (Tylor Rathsack) 在 4 月 7 日的直播中说道。“爆炸是一次性的大事件。如果你想炸死坏人，爆炸是很好的，但如果你想把某物送入轨道，爆炸就没那么好了。”

AFRL 在爆震发动机方面拥有多年的经验，其研究项目（如 2022 年 4 月的演示）重点关注火箭发动机的旋转爆震。

DARPA 在 Gambit 的招标书中明确指出，该项目正在寻求“冲压式 RDE 作为新型推进器”。在这种配置下，旋转爆震发动机将使其能够“比传统冲压式发动机更早地在飞行轨迹中从低效火箭助推器推进器切换到高效吸气式推进器”。

此外，Gambit 寻求的发动机将拥有更紧凑、更高效的发动机，使其能够将额外的燃料转化为比冲压式发动机更大的航程，同时还使设计不再依赖超音速涡轮发动机常见的运动部件。相反，爆炸将在环状或圆形排气流中旋转。

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“所以我们的做法是，我们有一个圆形的燃烧室，当我们在发动机的某个部分启动发动机的初始点火时，爆炸开始在发动机周边呈圆圈状扩展，”拉萨克说，“最终的结果是爆炸围绕着周边旋转，以每秒 30,000 圈的速度不断追逐自身，这样做是为了提供永久的推力。”

由于 Gambit 武器的发动机相比其他冲压式喷气发动机拥有更少的活动部件，DARPA 预计其生产和使用成本将更低。

作为 DARPA 的一个项目，Gambit 的研究将持续数年，预计第一年年底完成概念设计，预计第三年年底对“武器规模、在武器飞行条件下进行测试、具有飞行重量”的演示器进行测试。

如果承包商能够完成任务，并且考虑到多年来对类似项目的研究，DARPA 将为战斗机研制出一种新型武器。装备 Gambit 生产的武器后，飞机可以快速打击弹药库等重要且时间敏感的目标，这一切都归功于由连续爆炸驱动的超音速发动机。