每发射一次火箭都需要大量燃料，比如过去 NASA 发射一艘航天飞机就用了超过 350 万磅燃料。近年来，有种称为旋转爆震发动机的理论火箭发动机，比目前最常见的喷气发动机还要更省燃料、重量更轻、构造更简单，而现在，华盛顿大学团队首次开发出模型来测试这种发动机的性能。
旋转爆震发动机（Rotating Detonation Engine）其实是基于德国二次世界大战中所研发生产的 V-1（复仇兵器第 1 号，德语：Vergeltungswaffe 1）火箭之升级改良版。
V-1 火箭关键在于其后端的脉冲喷射发动机，由一个圆筒组成，一端为排气管，前面装了弹簧板，发射过程中空气流过前缘缝翼（slat）与燃料混合点燃形成脉冲爆震波，前缘缝翼关闭 1 秒钟后再将导弹向前推进，构造非常简单，成本也便宜且容易制造，只是脉冲爆震波属间歇性，因此效率非常低落。
旋转爆震发动机便因此改良而生，其本质是个薄而空心的气缸（更具体来说，是 2 个同心气缸之间的空隙），推进剂在缝隙间流动、并在点火后迅速释放热量形成冲击波猛烈撞击分子使其压缩、爆炸，然后冲击波于环形引擎内无限循环，发动机在更高压环境下以更高速率燃烧燃料，代表能产生更大推力。
为了理解发动机的工作原理，研究团队开发了一个实验性旋转爆震发动机，虽然测试实验在 0.5 秒内就完成了，但研究人员利用高速摄影机，以每秒 240,000 帧的速度记录了整个燃烧过程。
接着研究人员开发了首个数学模型，来模拟旋转爆震发动机的复杂动力学，可以用来评估相关引擎的性能。虽然这种新型发动机要走出实验室还有段很长的路，但现在科学家已经有了初步模型，可以分析该如何制造更高效的旋转爆震发动机。
新论文发表在《物理评论 E》（Physical Review E）期刊。
- Simple, fuel-efficient rocket engine could enable cheaper, lighter spacecraft
- Rotating pulse rocket may find use in space launches
（首图来源：James Koch / 华盛顿大学）
