日本新型高超音速发动机可使2小时飞往美国的航班成为现实

日本新型高超音速发动机可以实现 2 小时飞往美国的航班 作者：艾伦·布拉德利 2026 年 5 月 20 日下午 5:41 美国东部时间 Oasis2me/Getty Images 乍一看，这听起来像是科幻小说：超音速喷气式飞机能够在两小时内穿越浩瀚的太平洋。但日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 最近与几所日本大学联合进行的测试使这个曾经看似不可能的愿景更接近现实（以及在美国进行的类似的 Mach-5 测试）。来自日本宇宙航空研究开发机构、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专为 5 马赫高超音速飞机设计的冲压喷气发动机的地面燃烧试验，这是迈向未来的关键一步，从东京飞往洛杉矶的航班时间可能与国内短途飞行大致相同。该测试在日本宇宙航空研究开发机构角田航天中心进行，模拟五倍音速的飞行，重点验证飞机在极端条件下的隔热、控制面和发动机性能。研究结果以及像 NASA 的“安静”超音速 X-59 这样的飞机，可能有助于重新定义工程师对高空、高速乘客甚至亚轨道旅行的看法。日本Mach-5冲压发动机的工作原理 Andrey 69/Shutterstock 冲压发动机是测试的核心技术，是一种没有运动部件的吸气式喷气发动机。该名称源自发动机依靠快速向前运动来“冲压”并压缩进入的空气，然后将其与燃料混合并点燃以产生推力。该技术消除了对重型旋转压缩机的需求，并使其能够以远远超过传统涡轮风扇发动机能力的速度运行。然而，冲压发动机不能从静止状态运行：为了发挥作用，它们首先需要加速到超音速。在日本的测试中，一架实验飞机被安装在风洞中，模拟大约 25 公里高度的条件，那里的大气密度大约是海平面的百分之一。在 5 马赫的高度下，机头和前缘周围的空气温度可能超过 1,000 摄氏度 (1,832°F)，这是美国空军一直在用自己的高超音速喷气机努力克服的挑战。为了应对这种程度的热量，工程师构建了先进的热保护系统，使飞机内部保持接近正常工作温度，使机载航空电子设备和控制电子设备正常运行。同时，传感器绘制表面温度分布图以验证热结构计算，这对于扩大到全尺寸乘用车至关重要。从探空火箭到两小时穿越太平洋 YMZK-Photo/Shutterstock 需要明确的是，这次初步测试与实际试飞仍然相去甚远。它代表的是对缩小模型的地面验证。接下来，JAXA 计划将实验飞行器安装在探空火箭（一种通常用于在太空中进行测量和进行科学实验的亚轨道火箭）上，并尝试以 5 马赫的速度进行实际飞行。假设成功并且可以清除监管和技术障碍，目标是在 2040 年代提供商业高超音速客运服务。如果继续按照这个速度前进，一架 5 马赫的飞机在 25 公里的高度飞行（几乎是当前商业航空公司达到的高度的两倍）理论上可以将东京到洛杉矶的航线从大约 10 小时缩短到大约 2 小时，而无需进入全轨道的复杂性。这意味着从美国飞往日本的航班转机时间将大幅缩短，将原本长达一周的旅程变成只需要飞行几个小时的一日游。