超音速客机再临？日本正研发音速5倍飞机　东京飞洛杉矶料仅需2小时｜世界万象

日本正积极推进极超音速飞行器的研发。早稻田大学等机构近期在实验装置内，成功再现马赫5、即音速5倍的飞行条件，并顺利完成引擎燃烧测试。据《日经新闻》及日本宇宙航空研究开发机构JAXA资料显示，这项技术突破预料未来可应用于极超音速客机及宇宙输送，目标是将东京至美国洛杉矶的航程大幅缩短至仅需2小时。

突破马赫5燃烧测试　2小时横跨太平洋

这项研发计划由早稻田大学佐藤哲也教授，以及现任东京理科大学教授田口秀之等人主导。早稻田大学团队成功在实验室内模拟马赫5的极端环境，验证了引擎燃烧的可行性。JAXA 2020年已于角田宇宙中心进行马赫4飞行状态的燃烧实验。当时团队利用模拟客机机体与引擎的实验模型，成功在马赫4的气流下维持引擎启动状态，并确认内部搭载的氢燃料供应系统运作正常。实验亦应用了全新的隔热结构，成功将极超音速飞行时因绝热压缩产生的高温气流阻隔，使机舱内部保持近乎常温。这些技术成果未来亦计划应用于民营企业PD Aerospace所研发的亚轨道太空飞机上。

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液态氢预冷技术　解决千度高温难题

要实现马赫5飞行，引擎面临极大的高温挑战。当飞行速度达到马赫5时，气流减速后在进气口出口处的温度会飙升至约1,000度。为此，JAXA研发了「极超音速预冷涡轮喷气引擎」，利用液态氢燃料极低温的特性，将高温空气冷却至核心引擎可承受的约300度。这种冷却方式不仅让单一引擎能够从起飞到马赫5连续运作，冷却后空气密度增加，更有助提升引擎推力。该引擎于2004年著手试制，并在2008年全球首次成功进行地面状态的引擎系统实证实验。

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百人客机设计与耐热材质布局

在客机系统设计方面，JAXA正利用优化设计程式，研究一款可乘载100人、来往东京与洛杉矶的极超音速客机。为确保飞行稳定，液态氢燃料箱将分别配置于机体的前方与后方，透过燃油消耗来移动重心。

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机体空气动力设计亦经过极超音速及低速风洞实验反复改良，以兼顾高升力与低阻力。针对高温环境，团队正研发遮热壁与热管理设计，并计划在温度最高的机身与主翼前缘，采用能耐受高温且轻量的碳化硅系复合材料。

当局正构思极超音速技术实验机，计划利用固体火箭等外部加速手段将实验机推至马赫5巡航状态，以实测引擎性能，为未来的极超音速客机铺路。