旋转爆震发动机(RDE)几十年来一直是理论和猜测的热门话题，它的概念可以追溯到20世纪50年代。美国密歇根大学航空航天工程名誉教授阿瑟·尼科尔斯(ArthurNicholls)是第一批尝试开发可运作的旋转爆震发动机的人之一。
从理论上讲，旋转爆震发动机的效率要比传统喷气式发动机高得多。传统上，当飞机要进行超音速机动或超音速巡航的时候，是要依赖加力燃烧器的。加力燃烧能够做到这样是因为战斗机排出的热燃气中尚有大量氧气，在理论和实践上可以再次喷油燃烧，进而大幅度提升喷气速度。因此，军用发动机都会设置加力燃烧室，主要用于军用飞机的起飞、爬升、追击和摆脱敌机时瞬间获得大推力。打开加力可以增推50%至%，但付出的代价是燃油消耗急剧增加。旋转爆震发动机可以在使用极少燃料的情况下实现同等推力的提升。
除了飞机发动机，该技术另一个重大的应用领域就是火箭。现有的火箭发动机仍然是内燃式的，需要大量的燃料。比如，航天飞机(RIP)的重量不到20万磅，但仅燃料的重量就比航天飞机本身重20倍，而且几乎全部用于将航天飞机送入轨道。因此，如果旋转震爆发动机能够实用化，就能以同等燃料将航天飞机送入轨道，并驶向更遥远的太空。
但该技术最有用的地方却可能是为未来海军的非核动力水面舰艇提供动力。年，美国海军研究实验室估计，如果用旋转爆轰发动机来代替多艘大型舰艇上使用的燃气涡轮发动机，每年可以为海军节省15-20%的20亿美元的燃料费用。
爆震发动机的一脉相承
在某种程度上，旋转爆震发动机是脉冲爆震发动机(PDE)概念的延伸，而脉冲震爆发动机本身又源自脉冲喷气发动机。这可能看起来令人困惑(也许确实如此)，但只要逐一分解你就会明白。
脉冲喷气发动机的工作原理是在燃烧室内混合空气和燃料，然后点燃混合物，使其从喷嘴中以快速脉冲的形式燃烧喷出，而不是像其他喷气发动机那样持续燃烧。而在脉冲喷气发动机中的爆燃，就像在几乎所有的内燃机中一样，是点燃并烧掉空气和燃料的混合物，如同加热一种物质，直到它以亚音速快速燃烧掉。
脉冲爆震发动机的工作原理与此类似，但它不是利用爆燃，而是使用爆轰。从根本上说，它对燃料混合物的燃烧方式更接近爆炸。与爆燃是点燃空气和燃料混合物并以亚音速燃烧不同，爆轰是超音速状态下进行的。当空气和燃料在脉冲爆震发动机中混合后，它们在较长的排气管中向喷口运动。而强大的压力波会在点火前压缩未燃烧的燃料，将其加热到点火温度以上，这被称为爆燃-爆轰过渡(DDT)。换句话说，它不是快速燃烧燃料，而是引爆，因此能用同等数量的燃料产生更大的推力。所以它的特点是爆炸，而不是快速燃烧。从热力学角度来看，与爆燃相比，爆轰过程从燃料中提取能量的速度更快、效率更高。然而另一方面，爆炸是快速和混乱的，很难预测，因为爆炸不是燃烧，它是一种能量的大量释放。在这个过程中，足够大的冲击波形式，如电或动能的形式，使连接爆炸分子的化学键断裂，并释放巨大的能量。虽然这个反应使其不需要像其他发动机的爆燃方式那样需要氧气或其他共反应物，如硝化甘油和TNT，但爆炸却很难保持精确的控制。这也是为什么爆震发动机如此难以研制的原因之一。
在这种发动机中，爆炸仍然以脉冲形式发生，就像脉冲喷射一样，但脉冲爆震发动机能够推动飞行器达到更高的速度，约在5马赫左右。因为爆轰比爆燃释放更多的能量，爆轰发动机的效率更高，即用更少的燃料产生更大的推力和更大的航程。与爆燃冲击波的传播速度的每秒10米相比，爆炸冲击波的传播速度要快得多:可以达到每秒0米(每小时英里)。
8年5月，空军研究实验室创造了历史，他们建造了世界上第一架载人脉冲爆轰动力飞机。在试飞员皮特·西博尔德的驾驶下，这架不同寻常的“科学怪人”飞机在试飞过程中以超过每小时英里的速度飞行，并达到了60到英尺的高度。
但爆震的潜力不止于此，旋转爆震发动机将这一概念推向了一个新的高度。燃料点燃后的爆炸波不是直接通过飞机后部向外推进，而是在发动机内部的一个圆形通道内传递。发动机工作时，燃料和氧化剂被通过小孔添加到通道（其实是发动机内套在一起的不同圆柱体）中，然后被快速旋转的爆轰波击中并点燃。其结果是，发动机可以产生连续的推力，而不是脉冲推力。这些爆炸的冲击波以五倍音速的速度在通道内传播，然后从喷嘴出喷出。如果在正确的时间在正确的点添加燃料，这种冲击波可以用来以一种自我维持的旋转模式引发更多的爆炸。
由于旋转爆震发动机在爆炸过程中得到的是压力增加，而传统喷气发动机在燃烧过程中遭遇的却是压力损失，因此前者能提供更高的效率。这也对材料和加工技术提出了更高的要求，因为环形壁上要承受这种化学反应所释放的巨大得多的压力。事实上，旋转爆震发动机甚至比脉冲爆震发动机效率更高，因为脉冲爆震发动机每一次脉冲都需要对燃烧室进行清空和燃料再灌注。
从理论上讲，旋转爆震发动机有点像20世纪60年代从涡轮喷气发动机到涡轮风扇发动机的飞跃，只不过是针对高超音速飞行器。它能让飞行器在特定冲量(即燃料效率)上有很大的飞跃，前提是人们要想出如何精准地控制爆炸的方式，以及如何安置这种发动机，以使飞行器不会变得过重或影响空气动力性能。
美国大学和企业的爆震发动机之路
年，中佛罗里达大学的一个团队与空军研究实验室的旋转爆震发动机项目合作，成功地建造和测试了世界上第一个工作的旋转爆震发动机，它可以持续燃烧，直到燃料被切断，有效地证明了这个概念是可能的。该团队开发的三英寸铜试验性发动机在实验室条件下成功产生了磅推力。而另一所大学-华盛顿大学的科学家则利用海军和空军的资金开发了一个模型，并按照他们在论文中绘制的设计来捕捉和解释旋转爆轰发动机的“不稳定性和效应分叉”。通过调整模型中的参数，这些科学家可以研究环形舱室内相互作用的爆震波的不稳定现象，并找出控制它们的方法。（现有的旋转爆炸设计不稳定的原因有很多。在爆轰通道宽度和不可预测的乏燃料排出量之间找到平衡是困难的。未用完的燃料可能会在反应室外爆炸，引发破坏问题，因此将其最小化很重要，但又不能以牺牲最佳反应室形状和尺寸为代价）。
从那以后，其他一些项目也纷纷效仿，著名的发动机制造商普惠公司(PrattandWhitney)就是其中的佼佼者。普惠公司已获得空军(USAF)的一份合同，开发旋转爆震发动机并进行地面试验演示。
7月18日，国防高级研究计划局（DARPA）发布了一份新的Gambit导弹计划的特别通知，其中提到这款导弹将以包括普惠公司研制的旋转爆震发动机作为推动器。计划将分两个18个月的阶段进行。第一阶段将要求厂商们通过一些有限测试来完成他们的初步设计；第二阶段将最终确定设计并对RDE系统进行全面飞行测试。该导弹将帮助作战半径不到英里的F-35C和F/A-18超级大黄蜂在无需机翼下携带一枚巨大火箭且不把航母带入对手反拒止武器的打击范围内，就能向对手发动有效打击。由于使用了旋转爆震发动机，Gambit导弹体积与常规导弹无异，却可以达到4-6马赫的速度，而且射程更远。但Gambit并不是第一个利用旋转爆震发动机技术的新武器计划，随着大学们与国防研究机构的合作不断深入，将会有更多的设计出现在人们面前。