超音速客機再臨？日本正研發音速5倍飛機　東京飛洛杉磯料僅需2小時｜世界萬象

日本正積極推進極超音速飛行器的研發。早稻田大學等機構近期在實驗裝置內，成功再現馬赫5、即音速5倍的飛行條件，並順利完成引擎燃燒測試。據《日經新聞》及日本宇宙航空研究開發機構JAXA資料顯示，這項技術突破預料未來可應用於極超音速客機及宇宙輸送，目標是將東京至美國洛杉磯的航程大幅縮短至僅需2小時。

突破馬赫5燃燒測試　2小時橫跨太平洋

這項研發計劃由早稻田大學佐藤哲也教授，以及現任東京理科大學教授田口秀之等人主導。早稻田大學團隊成功在實驗室內模擬馬赫5的極端環境，驗證了引擎燃燒的可行性。JAXA 2020年已於角田宇宙中心進行馬赫4飛行狀態的燃燒實驗。當時團隊利用模擬客機機體與引擎的實驗模型，成功在馬赫4的氣流下維持引擎啟動狀態，並確認內部搭載的氫燃料供應系統運作正常。實驗亦應用了全新的隔熱結構，成功將極超音速飛行時因絕熱壓縮產生的高溫氣流阻隔，使機艙內部保持近乎常溫。這些技術成果未來亦計劃應用於民營企業PD Aerospace所研發的亞軌道太空飛機上。

JAXA 圖片

液態氫預冷技術　解決千度高溫難題

要實現馬赫5飛行，引擎面臨極大的高溫挑戰。當飛行速度達到馬赫5時，氣流減速後在進氣口出口處的溫度會飆升至約1,000度。為此，JAXA研發了「極超音速預冷渦輪噴氣引擎」，利用液態氫燃料極低溫的特性，將高溫空氣冷卻至核心引擎可承受的約300度。這種冷卻方式不僅讓單一引擎能夠從起飛到馬赫5連續運作，冷卻後空氣密度增加，更有助提升引擎推力。該引擎於2004年著手試製，並在2008年全球首次成功進行地面狀態的引擎系統實證實驗。

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百人客機設計與耐熱材質布局

在客機系統設計方面，JAXA正利用優化設計程式，研究一款可乘載100人、來往東京與洛杉磯的極超音速客機。為確保飛行穩定，液態氫燃料箱將分別配置於機體的前方與後方，透過燃油消耗來移動重心。

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機體空氣動力設計亦經過極超音速及低速風洞實驗反覆改良，以兼顧高升力與低阻力。針對高溫環境，團隊正研發遮熱壁與熱管理設計，並計劃在溫度最高的機身與主翼前緣，採用能耐受高溫且輕量的碳化硅系複合材料。

當局正構思極超音速技術實驗機，計劃利用固體火箭等外部加速手段將實驗機推至馬赫5巡航狀態，以實測引擎性能，為未來的極超音速客機鋪路。