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长途旅行时，您会选择哪种交通方式？

相信很多朋友，尤其是商务人士都会回答：飞机。

尽管飞行快捷方便，但国际旅行仍然需要很长时间。例如，从北京到纽约需要12个小时。

但你有想象过吗？有一天，这个时间可以缩短到1个小时。

近日，外媒报道称，中国一家商业航天公司发布了一段“亚轨道旅行”宣传视频，声称正在研发一款飞行速度可达每小时7000英里的飞机，一小时内即可从北京飞往北京。飞往纽约。这种飞行器是“翼火箭”高超音速飞行器。

该报告引起国内外广泛关注。很多人开始怀疑，从北京到纽约真的只要一小时吗？那以后是不是可以一日游遍全世界呢？超音速飞机的威力有多大？让我们先弄清楚这一点……

01 北京到纽约仅一小时？

亚轨道旅行是当前航天领域的热门话题，也是未来航空发展的趋势。亚轨道飞行的特点是速度快。如果在城市之间采用这种飞行方式，时间可以大大缩短。

要实现亚轨道旅行，需要使用高超音速飞行器，这是一种用于点对点高速旅行的飞行器。飞行速度可达5至15马赫，大大缩短了航空飞行时间。

北京到纽约的距离有一万多公里。目前飞行时间约为12小时。如果速度提高到5马赫以上，飞行时间可缩短至1至2小时。

不过，目前国际上还没有亚轨道高超音速飞行的技术演示机，世界强国在这方面还处于设计阶段。根据目前民航业的现状和发展速度，要将亚轨道飞行用于民用飞行，相关技术至少还需要15年的时间才能成熟。

02如何实现亚轨道高超声速飞行？

要进行亚轨道高超音速飞行，需要建造一种能够在空气稀薄的亚轨道空气中飞行的新型飞行器。

亚轨道高度范围为30公里至100公里。这是航空领域未曾探索的高度。民用航班的传统巡航高度为10公里，只有一些用于军用的特种飞机才能在这个高度飞行。

亚轨道高度具有空气稀薄的特点，可以大大降低飞行器的飞行阻力，飞行器的速度也会增加，达到5马赫以上。但问题也随之而来。稀薄的空气无法支持现有的航空发动机，因此动力系统只能专门针对亚轨道高空飞行而开发。

其中一种动力称为吸气式超燃冲压发动机，其进气流量超过音速，因此可以达到更高的飞行速度。根据相关研究结果，超燃冲压发动机可以产生净推力，并且在6至8马赫时比传统亚音速燃烧冲压发动机效率更高。

超燃冲压发动机的研制将面临各种极端的技术挑战，如风洞设施、材料、技术瓶颈等。如果使用火箭发动机在亚轨道空间飞行，理论上可以达到高马赫数，但需要携带更多的燃料，而吸气式发动机可以利用稀薄的空气支持燃烧，不需要携带氧化剂。

因此，吸气式超燃冲压发动机是亚轨道长距离飞行的核心驱动力之一，需要投入更多的人力物力进行研发。

目前民用客机设计的大方向已经确定，即万米飞行高度、高亚音速巡航，这就决定了洲际航班的间隔时间不能变得更短。

英国和法国曾研制并投入使用协和式客机，飞行速度为2.2马赫，用于跨大西洋飞行。相同距离下，飞行时间比高亚音速巡航的客机长一倍，但运营成本高等问题也很突出。每飞行12000小时就需要10个月的大修，而且每次维修的费用更高。 1000万美元，盈利能力比亚音速客机还低。

如果投资亚轨道高超音速客机研发，还必须考虑运营成本。

03什么时候才能走进老百姓的生活？

在可预见的未来，亚轨道高超音速飞行器将主要应用于航空技术验证、军事、科研等领域。真正进入普通百姓的日常出行还需要很长时间，可能要到本世纪中叶才能大规模使用。大规模载人飞行。

从技术风险来看，亚轨道空间5至15马赫速度飞行的动力系统还远未成熟，气动设计方案还处于理论阶段，距离载人还有很长的路要走它。即使制造出了工程原型，仍然需要考虑盈利能力。显然，它不可能这么快进入普通人的生活。

在民航领域，下一阶段的变革不是亚轨道高超音速飞机，而是更安静的超音速客机。

NASA等机构正在解决超音速飞行引起的音爆问题，并开发了X-59静音超音速技术飞机进行测试。如果音爆问题能够得到解决，那么超音速客机就可以飞越陆地，并在全球更多的机场起降。这一前景远比亚轨道高超音速飞机更具吸引力。

亚轨道旅行是一个富有想象力的愿景。几十年后能否实现，还要看其他交通方式是否成熟。

在可预见的未来，超音速客机将具有更多的现实意义。无论是从技术成熟度还是成本控制上来说，它们都将比轨道飞行更加贴近我们的生活。

本文专家：林文杰，工程师，川陀智库高级研究员

（科普中国）