日本成功完成世界首次爆震發(fā)動(dòng)機(jī)太空飛行試驗(yàn)

日本使用S-520-31探空火箭成功對(duì)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行空間示范試驗(yàn)。

該系統(tǒng)安裝在探空火箭S-52-31的任務(wù)部分，于2021年7月27日5時(shí)30分從日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)集團(tuán)的內(nèi)之浦航天中心發(fā)射升空。第一級(jí)電機(jī)分離后，旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)（工作6秒，推力500N）和脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)（工作2秒×3次）在外層空間正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

系統(tǒng)運(yùn)行期間圖像、壓力、溫度、振動(dòng)、和姿態(tài)數(shù)據(jù)正常，并成功采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，除了傳統(tǒng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)采集外，還使用安裝在膠囊返回艙RATS上的小型存儲(chǔ)器獲得高清數(shù)據(jù)。RATS在爆震發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)后被分離，從外層空間返回墜落海上，通過(guò)衛(wèi)星通信獲取RATS傳輸?shù)腉PS數(shù)據(jù)，確定海上位置，并使用直升機(jī)進(jìn)行采集。RATS中記錄的圖像信息等已獲取（圖），并通過(guò)獲取的數(shù)據(jù)確認(rèn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行正常。

旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)產(chǎn)生高頻率（1至100 kHz）沿周向旋轉(zhuǎn)的一個(gè)或多個(gè)爆震波來(lái)大幅提高反應(yīng)速度，從而極大減輕火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，輕松產(chǎn)生推力，進(jìn)而提高性能。此次航天飛行演示試驗(yàn)的成功，極大地增加了爆震發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用于深空探測(cè)姿軌控、火箭一級(jí)和二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)等的可能性。未來(lái)，JAXA 計(jì)劃把爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用到深空探測(cè)等任務(wù)中，這個(gè)計(jì)劃將有助于空間科學(xué)研究，使太空探索可以變得更快、更便捷，例如航天器系統(tǒng)的小型化、輕量化和星際航行。此外，本次太空演示實(shí)驗(yàn)中使用的膠囊返回艙（RATS）能夠通過(guò)實(shí)現(xiàn)海上回收，充分證明了試驗(yàn)數(shù)據(jù)及樣品回收的可行性。

負(fù)責(zé)這些試驗(yàn)的探空火箭試驗(yàn)組將繼續(xù)積極領(lǐng)導(dǎo)這具有挑戰(zhàn)性的試驗(yàn)計(jì)劃，以支持新技術(shù)的演示，將為先進(jìn)科學(xué)研究做出貢獻(xiàn)，并為未來(lái)科技發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

該研究由2014年至2021年JAXA空間科學(xué)研究所空間工程委員會(huì)戰(zhàn)略發(fā)展研究（工程）、2015年至2017年NEDO能源與環(huán)境新技術(shù)領(lǐng)先計(jì)劃以及2019年至2023年日本科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)的科學(xué)研究補(bǔ)助金支持下進(jìn)行的。

屏幕左側(cè)的橢圓形發(fā)光部分是旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形燃燒室部分，推力約為500N。屏幕右側(cè)是從外太空拍攝的地球，該圖像數(shù)據(jù)是返回艙RATS 收集的。（來(lái)源：名古屋大學(xué)，日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)）

來(lái)源：空天知識(shí)局