日本新型高超音速发动机或使2小时飞抵美国成为现实

# 日本新型高超声速引擎：从东京到洛杉矶仅需两小时 来源：https://www.bgr.com/2178211/japan-hypersonic-engine-ramjet-2-hour-flights-to-us/ 日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的铭牌 | Oasis2me / Getty Images 乍看之下，这听起来像科幻小说：超音速喷气机能在不到两小时内飞越广阔的太平洋。但日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）与多所日本大学联合进行的近期测试，已让这一曾看似不可能的愿景更接近现实（与此同时，美国也在进行类似的 [马赫5级测试](https://www.bgr.com/2154992/us-military-haste-rocket-lab-hypersonic-rockets-contract/)）。 来自JAXA、早稻田大学、东京大学和庆应义塾大学的工程师团队成功完成了为马赫5高超声速飞机设计的冲压发动机地面燃烧试验。这是迈向未来“从东京到洛杉矶的航班耗时约等于短途国内旅行”的关键一步。测试在JAXA的角田空间中心进行，模拟了五倍音速飞行，重点验证了飞机在极端条件下的热防护、控制面和发动机性能。测试结果，以及 [NASA的“安静”超音速X-59](https://www.bgr.com/2016995/nasa-x-59-supersonic-jet-broke-sound-barrier-test-flight/) 等飞机项目，可能有助于重塑工程师对高空高速客运乃至亚轨道飞行的思考方式。 ## 日本马赫5冲压发动机的工作原理 一架俄罗斯超音速客机 | Andrey 69 / Shutterstock 冲压发动机是本次测试的核心技术，它是一种无活动部件的吸气式喷气发动机。其名称源于发动机依赖快速前向运动来“冲压”并压缩进入的空气，然后与燃料混合点燃产生推力。该技术消除了沉重旋转压气机的需求，使其能在远超传统涡轮风扇发动机的速度下运行。然而，冲压发动机无法从静止状态启动：要发挥作用，必须首先将其加速到超音速。 在日本的测试中，一架实验飞机被安装在风洞中，模拟约25公里高空的条件——该高度的大气密度约为海平面的百分之一。在马赫5的速度下，机头和前缘周围的空气温度可能超过1000摄氏度（1832华氏度），这是美国空军在其 [高超声速喷气机项目](https://www.bgr.com/2044408/us-air-force-challenge-hypersonic-jets/) 中一直难以克服的挑战。 为应对如此高的温度，工程师们构建了先进的热防护系统，使飞机内部保持在接近正常运行温度，确保机载航空电子设备和控制电子设备正常运作。与此同时，传感器绘制了表面温度分布图，以验证热结构计算，这对后续扩大至全尺寸客运飞行器至关重要。 ## 从探空火箭到两小时横跨太平洋 JAXA火箭发射图像 | YMZK-Photo / Shutterstock 需要明确的是，此次初始测试与实际试飞仍有很大距离。它只是基于缩小模型的地面验证。下一步，JAXA计划将实验飞行器安装在探空火箭（通常用于太空测量和科学实验的亚轨道火箭）上，尝试进行马赫5的实际飞行。假设成功且监管与技术障碍得以克服，目标是在2040年代实现商业高超声速客运服务。 如果进展保持这一速度，一架在马赫5速度下、飞行高度25公里（近乎当前商业航空公司飞行高度的两倍）的飞机，理论上可将从东京到洛杉矶的航程从大约10小时缩短至约两小时，且无需进入完整轨道。这意味着将美国到日本的飞行时间大幅缩短，将以往需要一周的旅途变为只需在空中飞行几小时的当日往返。