想象一下，拥有一种飞行器，能在短短半小时内从北京飞到三亚（约 3000 公里），甚至可以直达太空，这听起来是不是像科幻电影里的情节？
目前来说的确如此，在不远的将来，或许这就要变成现实了。科学家指出：利用一种名叫爆震的原理，就可以实现这种超音速飞行。
所谓的爆震，指的是利用激波与燃烧波相耦合，并以超音速传播的一种燃烧形式，这种燃烧形式有很多优势，比如燃烧效率高、能量释放速率快等。
爆震可以产生非常强大的推力，以至于让飞行器可以达到 5 倍音速，也就是接近 6000 公里的时速，远远超过了现在的飞机。但问题在于，爆震对于目前的科学家们来说，仍然是很难控制的，它能够持续的时间甚至都很难超过 1 微秒。虽然早就意识到这是一种极佳的引擎模式，但科学家们始终苦于无法将它变成现实。
上一次爆震出现在公众面前，就是去年 8 月份黎巴嫩贝鲁特港的惨烈爆炸，相信很多人都还记得那条新闻，数千人伤亡的惨状，令人触目惊心。来自于中佛罗里达大学的机械和航空航天工程副教授 Kareem Ahmed 指出，贝鲁特港的这次爆炸，其实就是一次爆震。显然，它再一次以摆脱人类控制的引爆，证明了它的威力。
Ahmed 说道：“我们现在所做的，就是要掌控爆震，将它固定在空中，从而利用这种能量。我不希望让它像你看到的那样在黎巴嫩摧毁建筑物，而是要利用它，凭借这股力量产生推力。如果我们取得成功，那就可以实现超高速旅行了。”
他希望开发的，就是所谓的爆震发动机。
顾名思义，爆震发动机就是爆震的原理，实现飞行设备的超音速飞行的。根据爆震组织形式的不同，爆震发动机又可以分为三类，分别是脉冲爆震发动机、连续爆震发动机以及斜爆震发动机。而 Ahmed 团队希望实现的，就是其中的斜爆震发动机。
在斜爆震发动机中，由空气和燃料组成的混合气体在来流中已经充分预混，这对于燃烧效率是一种有效的保证，以至于接近 100% 的燃料都可以燃烧。此时在燃烧室入口处利用斜激波诱导燃烧或者爆震，就可以产生出惊人的推力。
(图片说明：斜爆震发动机概念图)
正如我们前面所说的，在一瞬间实现爆震是可以实现的，问题在于如何让它维持足够长的时间，毕竟飞机不可能只飞一瞬间。Ahmed 介绍，斜爆震发动机的难点，就在于爆震和燃料源的位置。如果爆震向燃料源上方移动，就可能会对发动机造成严重的损害。如果向下方移动，也会导致反应瞬间结束。
更尴尬的是，此前科学家们实现的爆震所持续的时间都很短，最多也只有几毫秒。且不说这样的时长能不能实际应用，它甚至根本不足以确定爆震是否稳定。在 1 毫秒的爆震过程中，你没看到偏差，不一定代表着偏差不存在，可能只是还不足以被观察到。如果持续几秒钟，或许就会出现巨大的偏差了。
为了实现稳定的爆震，Ahmed 和他的团队建造了一个长度大约为 2.5 英尺（约合 0.76 米）的一系列腔体。在这里，空气和氢气会首先混合并被加热，然后加速到超音速状态，这是斜爆震发动机的基本要求。
然后，研究人员反复测试了空气-燃料的混合比例、气体来流速度以及斜坡的角度，找到了相对适合的组合模式，最终实现了在一个固定位置上持续了 3 秒的爆震。
该团队的突破性研究表明，他们的测试结构与完全成熟的斜爆震发动机极为相似。换句话说，如果爆震过程稳定，则投入实际应用指日可待。后续工作的主要目标将是优化三个关键参数，以找到理想的配置并扩大规模，进而解决工程上的挑战。
德克萨斯大学阿灵顿分校机械和航空航天工程教授弗兰克·鲁评价道，艾哈迈德等人的研究堪称重大突破。他们已经取得了卓越成果，他对研究人员未来的成就充满期待。他认为，后续工作中，研究人员需要重点关注如何让爆震在特定速度和高度范围内稳定运行，同时解决由空气和燃料混合不均匀引起的潜在燃烧问题。
如果斜爆震发动机研发成功，根据爆震特性，飞行器达到 5 倍音速将不再遥不可及，甚至有可能将飞机推进到 17 倍音速，接近每秒 6 公里的速度！这样的速度，不仅可在地球上飞行，甚至能够飞向太空！
未来可能会出现摆脱火箭，直接使用配备斜爆震发动机的飞机执行航天任务的情况，从而极大地提高人类航天任务的效率。
由此可见，爆震发动机的研究至关重要。艾哈迈德等人深信，如果他们在测试中采用更可靠的材料，将会获得更好的结果。我们翘首以盼爆震发动机投入实际应用的那一天，届时，人类的太空探索也将变得更加便捷。