把高超声速飞行器炸入太空

　　这张概念图展示了一架由斜爆轰波发动机提供动力的高超声速飞机。
　　永无止境的爆炸可能是高超声速飞行和航天飞机从地球无缝飞入轨道的关键。
　　现在，研究人员在实验室中重现了这种爆炸现象，使之成为可能。
　　爆炸的威力巨大。
　　科学家们长期以来一直梦想制造能够利用这种能量的飞机发动机；从理论上讲，这种飞行器可以在一小时内从纽约飞到伦敦。
　　但爆炸非常难以控制，通常持续时间不到一微秒，所以还没有人能够使其成为现实。
　　现在，中佛罗里达大学的一个团队创造了一种实验装置，可以让他们在固定位置维持爆炸几秒钟，研究人员表示，这是迈向未来高超声速推进系统的重要一步。
　　研究人员艾哈迈德告说：＂我们想把它冻结在太空中，并利用它的能量。而不是像你在黎巴嫩看到的那样，它摧毁建筑物，现在我想用它来产生推力。＂
　　＂如果我们能做到这一点，我们就能以超快的速度旅行。＂
　　这一突破建立在对一种名为斜爆轰波发动机(ODWE)的理论推进系统数十年研究的基础上。
　　这一概念的工作原理是将空气和燃料的混合物以高超声速(超过音速的五倍)输送到斜坡上，从而产生冲击波。
　　这种冲击波迅速加热燃料-空气混合物，使其爆炸，从发动机后部高速喷出废气。
　　结果是什么呢？
　　推力很大！
　　当空气和燃料的混合物以这种方式爆炸时，产生的燃烧效率非常高，因为几乎100%的燃料都被燃烧了。
　　爆炸还会产生很大的压力，这意味着发动机可以产生比其他方法更大的推力。
　　研究人员说，从理论上讲，这种爆炸应该能够以高达17倍于音速的速度推动飞机，这一速度足以让航天器简单地飞出大气层，而不需要搭乘火箭的升力。
　　挑战是将爆炸维持足够长的时间来为这种飞行提供动力，之前的实验演示达到了顶峰，只有几毫秒。
　　艾哈迈德说，主要的困难在于阻止爆炸向上传播到燃料源，在那里它可能会造成严重的损害，或者在更下游，它会在那里熄灭。
　　为了看看他们是否能改善之前的记录，艾哈迈德和他的同事们建造了大约0.76米的一系列房间，将空气和氢气混合并加热，然后将其加速到高超音速，并在坡道上燃烧。
　　通过仔细地平衡空气-燃料混合物的比例、气流的速度和坡道的角度，他们能够产生一种在大约3秒内保持不动的爆炸。
　　艾哈迈德说，这段时间足以确认爆炸稳定在一个固定的位置，没有向上或向下移动，这是实现真实ODWE的第一步，也是重要的一步。
　　艾哈迈德解释说，研究人员只进行了几秒钟的实验，主要是因为爆炸的强度迅速侵蚀了试验室的玻璃侧面。
　　他说，他们在最初的测试中不得不使用玻璃，这样他们就可以对爆炸进行光学测量，但如果他们用金属侧面取代玻璃，他们应该能够进行更长时间的爆炸。
　　艾哈迈德说：＂现在，我们已经证明了它是可行的，探索如何在更大的运营领域内维持它，更多的是一个工程问题。＂