文/李清

　　美國：研究起步早、投資力度大、成果顯著。

　　(1)Hyper-X計劃

　　20世紀80年代，美國率先提出了“國家空天飛機(NASP)”計劃，代號為X-30，由于技術原因，歷時8年，耗資30億美元之后，于1994年計劃被迫終止。其后，歷經高超音速運輸機計劃、高超音速技術計劃,最終演變為HYPER-X計劃。該計劃的主旨是“更好、更快、更廉價”，目的是驗證裝有吸氣發動機飛行器的一體化設計技術，以大大增加可以重復使用的航天運載飛行器和高超聲速飛行器的機動能力和有效載荷能力。

　　Hyper-X計劃制造三種一次性使用的無人飛行驗證機：X-43A、X-43B和X-43C。X-43A主要用來驗證超燃沖壓發動機在6馬赫以上的使用潛力，飛行器由B-52轟炸機帶到高空，并由飛馬火箭助推到一定的速度后，再點燃沖壓發動機完成最后的沖刺。X-43B將驗證在低速時使用一般的渦輪噴氣發動機，在高空高速時轉用沖壓的組合循環發動機的使用潛力。而X-43C是X-43A的尺寸放大型。根據原計劃，X-43A的飛行試驗在2007年之前進行，接著在2008年左右進行X-43C的飛行試驗，最后在2009年進行X-43B飛行試驗。

　　X-43A在2004年3月27日的飛行中在29000米的高空的速度達到了6.94馬赫，在2004年11月16日速度更是達到了9.68馬赫。歷時8年、耗資230億美元的Hyper-X計劃終于取得了令世界航空界震驚的成就，并掀起了新一輪的高超聲速技術發展熱潮。

　　(2)“獵鷹”計劃

　　隨著美國軍事戰略的重大調整，發展適應全球打擊要求的高超聲速飛行器的優先權不斷提升，加上“發現”號航天飛機在發射中出現的一系列致命的問題，研發新一代航天飛行器的呼聲越來越高。開始于2003年的美國空軍與國防預先研究計劃局(DARPA)聯合進行的“獵鷹”高超聲速飛行器計劃項目便是其中之一，預計“獵鷹”飛行速度可達到20馬赫以上。其最終目標是研制一種最大速度達24000km/h(22馬赫)、最高飛行高度30～45公里的新型飛行器。

　　(3)“黑雨燕”計劃

　　2004年后，美國國防預先研究計劃局推出了“黑雨燕”計劃，計劃研制高超聲速無人駕駛飛行器，設計最大速度為更容易達到的6馬赫，采用普通飛機的起降方式，大小和一架噴氣式戰斗機差不多。該計劃由洛克希德·馬丁的“臭鼬工廠”主承包。

　　“黑雨燕”飛機的推進系統是使用氫燃料的推進器，由一臺渦輪噴氣發動機和一臺沖壓式噴氣發動機組合而成。其中的渦輪噴氣發動機將把飛機的速度提升到3馬赫，此時沖壓發動機開機，并將飛機的巡航速度提升到6馬赫。

　　前蘇聯/俄羅斯:

　　最早進行超燃沖壓發動機研究

　　(1)圖-2000高超聲速飛機

　　俄羅斯圖波列夫設計局從1986年起開始設計圖-2000高超聲速飛機，主要是為了與美國的空天飛機(NASP)計劃展開競爭。在1992年8月的莫斯科航展上，俄羅斯展出了圖-2000飛機的方案模型，類似于美國的X-30。

　　目前，俄羅斯十多家設計局參與了圖-2000的研究工作。圖-2000飛機考慮用三類推進裝置：渦輪噴氣發動機、超燃沖壓發動機和用于入軌的火箭發動機。飛機將只采用氫燃料。至于超聲速沖壓發動機，圖-2000將需8臺，裝于后機身下面。俄羅斯中央航空發動機研究院和“聯盟”設計局從事超聲速沖壓發動機的研究，這種發動機可使飛機的速度至少達到6馬赫，隨后火箭發動機繼續工作，使飛機加速到25馬赫。

　　(2)阿雅克斯高超聲速飛機

　　阿雅克斯計劃始于80年代末期，由前蘇聯涅瓦特種飛行器設計局負責設計。前蘇聯解體后，90年代初，為了迎接美國NASP計劃(X-30)的挑戰，俄羅斯的“天鷹”計劃面世，阿雅克斯被納入了“天鷹”計劃。目前，俄羅斯有幾百個企業參與了阿雅克斯計劃的研究工作，俄羅斯國防工業委員會決定首先采用縮比尺寸原型機實現首飛。

　　英國：一度長期徘徊不前

　　英國從20世紀60年代就開始了高超聲速問題的研究，由于研究重點放在昂貴而風險巨大的大型載人飛行器上，因而長期沒有取得重大進展。近年來，英國的高超聲速研究計劃進行了重大調整，目前正在實施HyShot和SHYFE兩項計劃。

　　HyShot是一項多國合作計劃，由澳大利亞昆士蘭大學組織，澳大利亞、英國、德國和韓國共同參與。該項目把裝備有超燃沖壓發動機的火箭發射到距地面350公里的太空，當再入大氣層后，在30公里高度火箭降落速度可以達到8馬赫，此時啟動超燃沖壓發動機，檢驗和測試發動機的相關性能參數，以驗證長期地面試驗所得到的相關數據。

　　SHYFE計劃，是英國利用HyShot計劃的試驗成果開展的高超聲速試驗計劃，旨在生產能以6馬赫速度長時間持續(約為數百秒)飛行的高超聲速試飛器。

　　日本：最終目標是完成兩級入軌空天飛機研制

　　20世紀70年代，日本在一些大學開始了超聲速燃燒基礎研究，90年代初，日本國家宇航實驗室(NAL)建立了較大規模的自由射流試驗系統，同時也對超燃發動機部件、結構、材料和機身/發動機一體化等進行了深入研究。

　　日本2007年開始進行預冷氫燃料渦輪噴氣發動機的2馬赫的飛行試驗，計劃2015年以前完成5馬赫的飛行試驗。

　　印度：客運高超聲速飛機有軍事背景

　　目前，印度正組織印度理工學院(IIT)、印度科學研究所(IIS)以及其他研發實驗室，一體化、網絡化地協同開發超聲速技術。

　　該高超聲速飛機的技術演示機將由超燃沖壓發動機提供動力。這種發動機從大氣中獲取氧氣，并與所攜液氫燃料發生燃燒，使飛行速度有望達到6馬赫～14馬赫。按照設想，印度高超聲速飛機可以從普通的機場起降。□(作者為中國航空工業發展研究中心副總師)