历程

据国外媒体报道，航空巨头表示，高超音速飞机将成为航空运输业发展的必然趋势，美国政府正寻求多方面支持和资助，希望能走在世界前沿。在上个月举行的一场研讨会上，NASA、美国空军、洛克希德马丁等航空业巨头表示，我们即将迎来空中运输的新纪元。不过，有专家表示，要真正推广这项技术，必须要有大幅度减少飞机产生的超音速音爆的措施，目前，许多公司正在努力研发解决这个问题的方法。据称，高超音速飞机的飞行速度将至少达到音速的5倍，环游世界只需要4个小时。

专家表示，高超音速飞机的研发在停滞许久后开始蓬勃发展，将先进的技术逐渐变为现实。NASA的航空项目目前正致力于研究一款试验性飞机，项目由众议院科学委员会成员Steve Knight领导。Knight表示，自从1967年以来，美国就没有再研究过高超音速飞机，尽管有两个无人驾驶超音速项目——X-51和X-43，但工作却没有继续下去。不过他希望当时研究的数据仍能用于当今的研究中。

NASA授予洛克希德马丁公司一份设计一架试验性飞机的合同，用以检测减少音爆的技术。NASA最近也在研究混合机翼及其他能够提高功率并减少环境污染。不过，来自国会和总统对预算的管控对科学家们的进一步研究产生了一定影响。专家表示，我们时间不多了。就在几个月前，一项革命性的超高音速推进系统向地面展示推进了一大步，但大小只是最初版本的四分之一。

喷气发动机（ReactionEngines）公司将旗下Sabre引擎大小进行了相应缩减，使其成为更适合早期应用的展示模型，包括一款模拟飞行软件。该公司目前正在研发一款融合了喷气式飞机和火箭技术的涡轮发动机，以达到5倍音速的目标。在接下来的研发中，科学家们将着重研究一种更小的引擎，类似F-35联合攻击战斗机（JSF）的F135引擎。

接着，研发团队将在2020-2021年开始进行整合引擎测试，该系统还将进行海平面测试，研究者们将通过加热气流模拟高速气流，随后将在风洞里进行测试，评估流动状态。核心技术将在英国进行测试，意味着该公司需要建造一个带有氢/空气呼吸预燃室的检测设施1。

需解决的问题

解决相应动力装置

涡轮喷气发动机在飞机飞行马赫数大于3.5之后，性能会迅速下降。如果飞机使用火箭发动机则携带氧化剂和燃料的负担过重。虽然2冲压喷气发动机马赫数在3.5～6之间可以有较好的性能，但压力和温度会有较大的损失。马赫数大于6时，使用碳氢燃料在超音速气流中燃烧的冲压喷气发动机较为适宜。巡航马赫数大于4时，使用涡喷/冲压喷气/超燃冲压喷气混合发动机是一个较好的方案。

接受高强度激波的挑战

风洞试验初步表明，马赫数为5～6时，巡航升阻比在5.5～6.0之间。采用乘波优化方案可进一步提高升阻比。

解决表面温度问题

高超音速飞行会遇到恶劣的热环境。作为一级入轨的航天飞机X-30的表面温度达到840～1 840℃，除需发展能长时间耐高温的轻合金材料、非金属复合材料外，突出的难点是结构和热管，须考虑材料的热膨胀系数问题，以免翘曲或裂缝。马赫数大于5时，发动机构件需进行有效的冷却。马赫数接近15时，必须对机身结构的某些部分进行有效的冷却。

解决噪声和音爆问题

高超音速飞机投入使用会遇到比超音速飞机更为严重的噪声和音爆问题，必须有效解决。

研究作用

高超音速飞机的研究工作和航天飞机研究存在着紧密的联系。1994年终止的X-30飞机就是作为一级入轨的航天飞机进行研究的。德国的桑格尔(sanger)则是作为二级入轨的航天飞机的第一级被研究的。

X-30飞机

X-30是由美国国防部和国家航空航天局共同组织研制的可复用空天飞机研究机，其目的是弥补地面试验设备在研究马赫数大于8以上飞行现象的不足，开发验证用于高超音速飞行的基础技术，以便制造在技术、成本及应用上更为先进的航天运输系统和军、民用飞机。它是美国"国家空天飞机计划"(NASP)有一个组成部分。3