美国海军研究实验室(NRL)的科学家正在进行一项研究，旨在深入理解固体燃料冲压发动机(SFRJ)内部的复杂燃烧过程。这项研究试图解决该推进系统研发中的一个长期挑战：如何精确观测和预测燃烧室内的高温高压环境。研究人员应用光学诊断技术，以获取传统探测手段难以收集的数据。

该推进系统使用固体燃料，直接从空气中获取氧气以产生推力。燃烧科学家布莱恩·博伊科博士表示：“如果用空气中的氧气代替所有氧化剂来燃烧燃料，在相同的外形尺寸下，续航里程可以增加 200% 到 300%。” 然而，燃烧室内部极端恶劣的环境使得直接测量和预测其性能变得异常困难。博伊科解释说：“在固体燃料冲压发动机中，你无法像在液体系统中那样直接控制质量流量。燃烧产生的热量实际上驱动了固体燃料的气化，因此压力、温度和气流都会反过来影响发动机的运行。”

为了克服这些障碍，研究团队采用了先进的光学诊断方法与高保真度的计算模拟相结合的策略。高级计算科学家大卫·凯斯勒博士指出：“这些诊断技术为我们提供了以前从未获得过的新数据。它们使我们能够在传统探针无法工作的环境中测量气相物质和温度。” 这些新数据被用于验证和改善计算模型，从而将研发过程从依赖反复试验转向更多基于预测性设计。

目前，这项关于推进系统的研究仍处于实验室阶段。研究团队正致力于将从小型实验中获得的知识和已验证的工具，逐步推广到更接近实际应用的更大规模测试中，以期最终为开发更高效的远程高速飞行器提供技术基础。