什么是高超音速飞行？

在探索和突破音障的过程中，虽然有很多轶事，让我们认识到汽车和人体也可以通过跳伞达到超音速，但是随着速度的进一步提高，飞机的优势将会显现出来，这就是高超音速飞行。事实上，我们可以在许多科幻电影中看到高超音速飞机。经典的是绝密飞行中的隐形战斗机，它是一种装备有高超音速发动机和前掠翼技术的飞机，可以以4~5倍音速飞行。电影中的无人驾驶电子数据交换战斗机也有人工智能。此外，在《星际》中，马修·麦康纳的宇宙飞船是一种高端高科技飞行器，具有单级轨道进入能力和星际导航。

“绝密飞行”中的隐形战斗机采用高超音速发动机和前掠翼技术，飞行速度可达音速的4至5倍。

顾名思义，高超音速比传统的超音速要快。根据美国空军对高超音速飞行的定义，飞行速度是音速的5倍以上。从吸气式发动机的工作角度来看，马赫数的增加也会导致内部流场环境的巨大变化，特别是当飞机的飞行速度超过音速的3倍时，高超音速流动将变得更加明显。

与此同时，我们还可以从“高”这个词中看到高超的飞行技术。除了飞行速度的质的飞跃，飞机还必须承受更高的温度。例如，前鼻锥和机翼前缘的温度可以达到数百摄氏度。如果飞行速度进一步提高到音速的10倍，表面温度可以达到1000摄氏度以上。因此，高超声速飞行不仅具有高速度的特点，而且具有高热效应，代表了更高的技术水平。

北美航空公司制造第一架高超音速飞行器X-15

尽管科幻电影向我们展示了高超声速飞行的精彩画面，但现实是残酷的。自从1954年第一架高超音速飞行器X-15问世以来，我们在这一领域似乎没有取得什么进展，更不用说高超音速技术在民用领域的大规模应用了，尤其是大气层中吸气式发动机的发展仍处于试验阶段。美国宇航局在2004年通过X-43平台实现了6.8马赫和9.68马赫，创造了世界上最快的冲压功率。此外，美国国防部高级研究计划署和美国空军正在联合开发声速为20倍的可重复使用的高超音速飞行器，形成声速为5倍、声速为10倍、声速为20倍的三级吸气动力系统，甚至在未来实现载人飞行。