美歐加速推動(dòng)高超聲速技術(shù)研發(fā)，“旋轉(zhuǎn)爆震”成為關(guān)鍵熱詞

要飛得更快，從“夸特馬”到“禽爪”

2026年1月初，美國赫爾墨斯（Hermeus）公司宣布，其研發(fā)的高速飛行測(cè)試飛行器“夸特馬”（Quarterhorse）Mk2.1已經(jīng)在新墨西哥州的太空港進(jìn)行首飛前準(zhǔn)備工作。

2025年5月，“夸特馬”Mk1高速飛機(jī)完成了首飛。赫爾墨斯公司的最終目標(biāo)是制造出一架無人機(jī)，要打破SR-71在1976年創(chuàng)下的吸氣式有人駕駛飛機(jī)1905節(jié)（3529千米/時(shí)，約馬赫數(shù)3.3）的速度紀(jì)錄。該公司希望進(jìn)一步探索高超聲速技術(shù)。而高超聲速，按照美國的定義，是飛行速度超過馬赫數(shù)5，即6174千米/時(shí)。

赫爾墨斯公司秉持快速迭代的研發(fā)策略，通過快速、連續(xù)地推出原型機(jī)，以可控的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)來推動(dòng)高超聲速技術(shù)的迭代。而該策略也能為公司快速培養(yǎng)人才和團(tuán)隊(duì)。

赫爾墨斯公司的目標(biāo)是打造出“世界上第一架用于國防的高馬赫數(shù)無人機(jī)”。

而“夸特馬”的核心方案，是動(dòng)力上選擇渦輪基組合循環(huán)（TBCC）發(fā)動(dòng)機(jī)，將沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)或超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（通用電氣公司的J85渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)或增加預(yù)冷系統(tǒng)的F100渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)）相結(jié)合。前者是在高超聲速飛行階段使用，后者可用于起飛、著陸和其他低速飛行階段。

克拉托斯防務(wù)（Kratos Defense）公司已經(jīng)在2025年10月宣布，將選擇“夸特馬”來作為MACH-TB項(xiàng)目（美國多軍種先進(jìn)能力高超聲速試驗(yàn)平臺(tái)）的飛行試驗(yàn)平臺(tái)，以為美國軍方提供更高頻次的、更經(jīng)濟(jì)高效的高超聲速試驗(yàn)。

此前，在2025年初，克拉托斯公司已經(jīng)獲得了美國軍方MACH-TB項(xiàng)目第二階段的14.5億美元五年期合同。

“夸特馬”Mk2設(shè)計(jì)，采用三角翼布局，可變進(jìn)氣口位于機(jī)頭錐內(nèi)，整機(jī)尺寸與F-16相仿。按照既定目標(biāo)，未來的“夸特馬”Mk3將突破馬赫數(shù)5的門檻。

赫爾墨斯與克拉托斯防務(wù)的合作，意味著“夸特馬”將成為美國軍方的高超聲速飛行試驗(yàn)平臺(tái)。

目前，外界猜測(cè)“夸特馬”Mk2.1將在今年的飛行測(cè)試中突破聲速。不過，同屬美國航空航天初創(chuàng)企業(yè)的平流層發(fā)射（Stratolaunch）公司，已經(jīng)憑借火箭動(dòng)力的“禽爪”（Talon）實(shí)驗(yàn)型飛行器在2025年創(chuàng)造了美國行業(yè)新紀(jì)錄。

“禽爪”A在已經(jīng)完成的3次測(cè)試中，由巨型運(yùn)輸機(jī)“Roc”投放至太平洋上空，創(chuàng)造了超過馬赫數(shù)5的速度紀(jì)錄，成為繼1968年的北美X-15高超聲速火箭動(dòng)力飛機(jī)之后，首次突破高超聲速的美國可回收飛行器。

Roc搭載“禽爪”A高超聲速飛行器

2025年9月，美國平流層發(fā)射公司完成第3次“鷹爪”A2的超過馬赫數(shù)5的高超聲速飛行。

向著高超聲速邁進(jìn)，新動(dòng)力的支持

“禽爪”A同樣入圍了MACH-TB項(xiàng)目，被美國戰(zhàn)爭(zhēng)部選作軍用高超聲速技術(shù)的測(cè)試平臺(tái)。而“禽爪”目前達(dá)成的階段性成功，離不開背后大熊座（Ursa Major）公司的哈德利H13液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的支持。而根據(jù)大熊座公司的宣傳，該發(fā)動(dòng)機(jī)超過80%的部件是采用增材制造技術(shù)來制造的，從而將生產(chǎn)和交付時(shí)間從6個(gè)月縮短至1個(gè)月——深度應(yīng)用增材技術(shù)，已成為當(dāng)前動(dòng)力系統(tǒng)開發(fā)和制造上的普遍趨勢(shì)。

大熊座公司還在布局固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)，作為供應(yīng)商參與了RTX旗下雷神公司的“深擊”自主導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)。另外，該公司還收到了RTX的風(fēng)險(xiǎn)投資公司的戰(zhàn)略投資。

在美國，同樣瞄準(zhǔn)高超聲速動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)商地位的新創(chuàng)企業(yè)還有金星航空航天公司（Venus Aerospace）。

2025年5月，該公司在新墨西哥州的美國航天港成功進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的首次地面發(fā)射試飛，其目標(biāo)是將旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合，使飛行器能夠從跑道起飛并加速到馬赫數(shù)6，無需火箭助推器即可保持高超聲速巡航。

該公司預(yù)測(cè)，到2030年，全球高超聲速市場(chǎng)規(guī)模將超過120億美元。而金星與大熊座二者在高超動(dòng)力上雖有著技術(shù)路線差異，但目標(biāo)是一致的，都非常強(qiáng)調(diào)技術(shù)領(lǐng)先、成本經(jīng)濟(jì)、可快速生產(chǎn)交付和大規(guī)模量產(chǎn)能力。

上圖，金星航空航天公司的旋轉(zhuǎn)爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（RDRE）的長(zhǎng)時(shí)間、高推力熱試車畫面。下圖是2025年4月RDRE試飛。

以金星與大熊座為代表的這批新創(chuàng)動(dòng)力公司，除了獲得私人投資者的資金支持外，有些已經(jīng)成功通過項(xiàng)目牽引，獲得美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）、國防創(chuàng)新部門（DIU）、DARPA、NASA、國防部的戰(zhàn)略資本辦公室等美國軍方和政府機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目預(yù)算支持；有些則以動(dòng)力供應(yīng)商的身份與防務(wù)巨頭達(dá)成項(xiàng)目合作，甚至是獲得后者旗下風(fēng)投公司的戰(zhàn)略投資。

比如，2025年10月底，洛克希德·馬丁的風(fēng)險(xiǎn)投資公司對(duì)金星公司進(jìn)行了戰(zhàn)略投資。對(duì)此，金星公司表示，洛馬公司看重RDRE的軍民兩用技術(shù)屬性，看重了RDRE在國防和商業(yè)用途方面的巨大潛力。

金星公司設(shè)想的旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的組合動(dòng)力，它有望具備2小時(shí)全球抵達(dá)的能力，在3.35萬米高空，巡航速度可達(dá)馬赫數(shù)4，最高速度可達(dá)馬赫數(shù)9。

美國兩大航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭也在布局

“旋轉(zhuǎn)爆震”這一概念在美國已被NASA、美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室等官方機(jī)構(gòu)研究了數(shù)十年，它具有極高的熱力學(xué)效率和性能，有望在降低發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸和重量同時(shí)，推進(jìn)效率比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)高出15%~25%，從而能夠制造出小型化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、經(jīng)濟(jì)高效的超聲速、高超聲速的動(dòng)力。

隨著“高超熱”，旋轉(zhuǎn)爆震被視為理想的動(dòng)力選項(xiàng)，該技術(shù)近年來受到了越來越多關(guān)注。

RTX官網(wǎng)對(duì)旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理的介紹。該技術(shù)一旦成熟，將誕生結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、更低燃料消耗、更高的推重比、可用于超聲速和高超聲速飛行的動(dòng)力。

看到“旋轉(zhuǎn)爆震”在國防和商業(yè)領(lǐng)域的巨大潛力后，諸多美國老牌航空動(dòng)力企業(yè)也正在發(fā)力，希望早日推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)從試驗(yàn)階段走向工程應(yīng)用階段。

2025年3月，RTX旗下的普惠公司攜手RTX技術(shù)研究中心合作研發(fā)的旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)（RDE），在歷經(jīng)一系列測(cè)試后收獲積極測(cè)試結(jié)果，這促使RTX加大內(nèi)部投資，同時(shí)推進(jìn)與美國國防部合作，以期在未來幾年內(nèi)加快RDE發(fā)動(dòng)機(jī)與飛行器的集合，并展開地面測(cè)試。

RDE技術(shù)有望重新定義多個(gè)領(lǐng)域的動(dòng)力系統(tǒng)，使其成為軍用飛機(jī)、高超聲速飛行器和航天推進(jìn)系統(tǒng)的理想選擇。圖為DARPA在RDE技術(shù)相關(guān)的Gambit項(xiàng)目中所發(fā)布的使用旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的武器設(shè)想圖。

同期，美國另一個(gè)動(dòng)力巨頭通用電氣也憑借長(zhǎng)期性在旋轉(zhuǎn)爆震技術(shù)領(lǐng)域的探索與積累，于2025年9月宣布成功演示了兩款不同的旋轉(zhuǎn)爆震燃燒（RDC）發(fā)動(dòng)機(jī)，一款用于導(dǎo)彈，一款用于高速飛機(jī)。

2026年1月中旬，通用電氣宣布了RDC的實(shí)用化一步，與防務(wù)巨頭洛馬合作測(cè)試了用于高超聲速武器的新型旋轉(zhuǎn)爆震沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。此前，在新舊世紀(jì)之交，通用電氣就在探索和實(shí)驗(yàn)脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)；在十年前開始轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)。而后者的一大優(yōu)勢(shì)就是機(jī)械結(jié)構(gòu)上更簡(jiǎn)單了，也是當(dāng)下爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的主流方向。

歐洲正在廣泛開展高超聲速領(lǐng)域合作

相對(duì)于美國航空巨頭，歐洲的企業(yè)，如羅爾斯·羅伊斯公司，在2025年并沒有發(fā)布RDE產(chǎn)品方面的重大節(jié)點(diǎn)和進(jìn)展。

不過就像羅羅旗下LibertyWorks（位于美國印第安納波利斯）在2025年成立的30周年新聞稿中披露的，該公司一直在“在吸氣式高超聲速推進(jìn)等領(lǐng)域開展工作”。

可見，在RDE為代表的熱門技術(shù)方向上，羅羅應(yīng)該不會(huì)選擇甘于落后。

英國在高超聲速技術(shù)開發(fā)上的一個(gè)特點(diǎn)是，已經(jīng)與美國展開了長(zhǎng)期、廣泛的合作。新聞中的高超聲速發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試就是在美國NASA蘭利研究中心進(jìn)行的。

2025年4月，英國國防部宣布，英國高超聲速武器研究取得了里程碑式的進(jìn)展——由英國國防科技實(shí)驗(yàn)室牽頭，聯(lián)合美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室對(duì)高超聲速發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了233次靜態(tài)測(cè)試，成功驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，“測(cè)試的成功凸顯英國致力于在這一關(guān)鍵領(lǐng)域保持技術(shù)領(lǐng)先地位和創(chuàng)新的決心”。

據(jù)悉，該發(fā)動(dòng)機(jī)將用于高超聲速巡航導(dǎo)彈，并計(jì)劃2030年前交付高超聲速武器技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。

盧卡謝維奇航空研究所是歐洲的一個(gè)老牌航空科研機(jī)構(gòu)。曾于2021年成功演示了使用爆震發(fā)動(dòng)機(jī)（使用液態(tài)丙烷和液態(tài)一氧化二氮）的火箭自主飛行，創(chuàng)造了世界首次的紀(jì)錄。

同期，歐洲地區(qū)如法國ONERA（國家航空航天研究院）、德國DLR（德國航天中心）、波蘭盧卡謝維奇航空研究所等研究機(jī)構(gòu)，以及一些歐洲高校等都在積極推進(jìn)旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的小型實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)性研究。

歐盟也出臺(tái)了相關(guān)資助計(jì)劃來推動(dòng)高超聲速技術(shù)領(lǐng)域的研究，特別是在歐洲國防自主、降低對(duì)美國技術(shù)的依賴背景下，將促使歐洲內(nèi)部在高超技術(shù)、動(dòng)力方面的開發(fā)上積極攜手，走向協(xié)作聯(lián)合。（鄭宇航）