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去年7月27日凌晨，探空火箭S-520-31从JAXA的内浦航天中心射入天空。与所有探空火箭一样，飞行时间很短，8m 长的火箭在发射后 8 分钟就落入海中。与火箭一起溅落的是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）最新的再入舱中嵌入的芯片上的飞行记录。该数据显示，S-520-31 在地球上空飞行六秒钟，由新型火箭发动机提供动力，这是世界上首次成功的太空飞行演示。
世界上第一台旋转爆震发动机（RDE）首次在外太空运行的那一刻。左边的椭圆形发光区域是圆柱形RDE中的燃烧室。该图像数据通过带有可展开航空壳的 RATS 再入舱返回地球（名古屋大学/JAXA）。
S-520系列探空火箭通常由端羟基聚丁二烯（HTPB）、高氯酸铵（AP）和铝（Al）推进：一种固体火箭推进剂，其中燃料和氧化剂混合在一起。点燃时，燃料汽化并燃烧，产生高温高压废气，废气通过喷嘴产生推力。
S-520-31 发射时使用常见的 HTPB/AP/Al 固体燃料。但随着燃烧完成并且第一级消失，火箭切换到第二个动力源：旋转爆震发动机系统（RDE）。
但是，在旋转爆震发动机系统中，通过将波限制在开放式圆柱形腔室周围传播，可以避免不断重新启动点火爆震波。波沿着圆周行进，当新鲜的燃料-氧化剂混合物被送入燃烧室时，它会不断地点燃它。当爆轰波在其圆形路径上反复撞击燃料时，会发生快速燃烧，产生的产物向上膨胀并加速离开燃烧室末端以产生推力。
名古屋大学笠原次郎教授解释说，这样的系统可以大大减小火箭发动机的尺寸。通过快速燃烧并且无需压缩膨胀的燃料，爆震发动机中的燃烧室可以小得多。笠原建议，甚至可以完全拆除这个腔室，并将指示系统嵌入到燃料箱或火箭结构的其他部分内。
爆震燃烧还会导致更大的压力和温度跃升，与传统火箭发动机相比，可以大大提高效率。然而，笠原指出，这仍然是全球研究的一个主题，目前的设计尚未实现更高的压力增加。他认为旋转爆震系统的第一个重要应用将是与传统火箭发动机结合使用，作为动力的额外提升。在 S-520-31 探空火箭中，RDE 充当第二级推进器。对于较大的运载火箭，例如 JAXA 的 Epsilon 火箭或 H3，RDE 可用于最终轨道调整（启动阶段）。然而，这种情况将来可能会改变。
编丨潇歌
图丨网络
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