高超音速喷气式飞机以5马赫的速度呼啸穿越平流层

昨天早上，在太平洋上空约70,000英尺处，波音设计的X-51A Waverider“超燃冲压发动机”（scramjet）创造了一项新纪录。它达到了5马赫（接近每小时4,000英里），虽然不是最快的喷气式飞机飞行，但通过燃烧超过200秒，它成为了同类飞行中最长的飞行。此前的超燃冲压发动机纪录由NASA X-43保持，为12秒。超燃冲压发动机类似于一种更简单的发动机，称为冲压发动机（ramjet），但速度更快。大多数商用喷气式飞机的发动机都有涡轮机将空气推入内部，但冲压发动机基本上是一个锥形管道。当空气流过它时，管道的形状会压缩空气，一旦发动机将空气与燃料混合，它就会点燃。

与广为人知的普通冲压发动机不同，后者会减缓流经它们的空气至亚音速，X-51的目标是在超音速内部气流中维持燃烧——因此得名超燃冲压发动机（scramjet），即超音速燃烧冲压发动机（supersonic combustion ramjet）——这一壮举通常被比作“在飓风中划火柴”。 [The Register]

由于它需要移动的空气才能点火，冲压发动机无法从静止状态启动。昨天，一架由NASA操作的B-52同温层堡垒轰炸机将其非载人喷气式飞机置于机翼下，并在大约50,000英尺处将其释放。然后，一个固体火箭助推器将X-51加速到大约4.5马赫。接着，凭借自身的动力，这架超燃冲压发动机爬升了20,000英尺，加速到5马赫，并燃烧发动机，总飞行时间约为200秒。

“我们对X-51A的首次高超音速任务能完成大部分测试点感到欣喜若狂，”位于俄亥俄州莱特-帕特森空军基地的空军研究实验室X-51A项目经理查理·布林克（Charlie Brink）说。“我们把这次发动机技术的飞跃比作第二次世界大战后从螺旋桨驱动飞机到喷气式发动机的飞跃。” [U.S. Air Force]

NASA的X-43A超燃冲压发动机仍然保持着最快喷气式发动机飞行的纪录，于2004年实现了约12秒的9.6马赫飞行。但X-43A使用氢燃料，如果喷气式飞机用于商业用途，这将需要巨大的油箱。X-51A没有这个缺点；它使用一种更容易携带的碳氢化合物燃料。