气相爆轰是气体爆炸的最高形式,它是一个伴有大量能量释放的化学反应传输过程。反应区前沿是超声速传播(相对于波前未反应混合物)的伴随化学反应的冲击波,称为爆轰波。跨过波阵面,介质成为高温高压的爆轰产物,压力、密度等状态量突然增加。
相对于爆燃来讲,人们对爆轰波的认知较晚,相关的观察与研究起源于近代的煤矿瓦斯爆炸事故和化工厂的可燃混合气体的爆炸,其强大的破坏能力远远超过了人们对爆燃波的把握与理解,也因此引起众多学者的研究兴趣。自19世纪80年代初人们在观察管道中燃烧火焰的传播过程时发现了爆轰的传播现象之后,开始对气相爆炸物的爆轰过程进行了大量的实验研究。对气相爆轰的系统研究始于20世纪50年代后期,S.R.布林克利和B.刘易斯基于B.卡尔洛维茨提出的湍流火焰理论而进行爆燃转爆轰(DDT)的实验研究,随后A.K.奥本海姆等通过长期的研究,并利用激波管实验观察DDT现象。
对于同一种混合可燃气体,爆轰状态比爆燃状态造成的破坏效应要严重得多。一方面希望在可控制的范围内利用它高效的能量投放能力,如正在研究的脉冲爆轰发动机、旋转爆轰发动机、斜爆轰冲压推进和爆轰助推系统等爆轰推进技术,这些推进技术具有明显的热力学特征方面的优势,已成为吸气式高超声速飞行器推进技术研制的重要研究方向。另一方面希望避免它在各种不恰当场合的意外出现,以免造成严重的破坏和损失,如瓦斯爆炸、粉尘爆炸的防治等。