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超飙升-高超音速全球范围侦察/攻击飞机

全球范围侦察/打击HyperSoar超音速飞机一架b - 52的大小可以从美国和交付其有效载荷对地球上的任何点——从高度和速度,将挑战目前的防御措施,并返回到我们不需要加油或前进基地在外国。设备和人员也可以运送。

HyperSoar可以以大约6700英里每小时(10马赫)的速度飞行，在同样的起飞重量下，其有效载荷大约是亚音速飞机的两倍。

与之前的高超声速设计相比，HyperSoar的概念保证机身上的热积聚更少——这是迄今为止限制高超声速飞机发展的一个挑战。HyperSoar的关键是它沿地球大气层边缘飞行时的跳跃性运动——就像一块岩石在水面上跳跃一样。一架超级高飞飞机将上升到大约13万英尺的高度——在地球大气层之外——然后关闭引擎，滑行回大气层表面。在那里，它将再次点燃它的空气呼吸引擎，然后跳回太空。飞船会重复这个过程，直到到达目的地。

从美国中西部到东亚的任务大约需要25次这样的跳跃才能完成一个半小时的旅程。在跳跃过程中，飞机的下降和上升角度将只有5度。在太空中，宇航员在每次跳跃的底部会感受到1.5倍的重力和失重状态。(1.5 g的重力相当于儿童秋千的重力，不过HyperSoar的速度要慢100倍。)虽然超飞飞行的跳跃效应可能会考验一些航空乘客的冒险精神，但这不会影响军事或太空发射应用。

目前大多数高超音速设计依靠火箭发动机将飞机推进到太空边缘，从那里飞机基本上会滑翔回目的地。其他的设计只是使用发动机推动飞机在大气中飞行。

之前的所有概念都受到了飞机表面和各种飞机部件由于与大气摩擦而产生的热量累积的影响。超高速飞行飞机受到的加热较少，因为它飞行的大部分时间是在地球大气层之外。此外，飞船在“跳跃”进入大气层时产生的热量，至少会在飞船在寒冷的太空中部分消散。

另一个超级翱翔的优势是它使用的空气呼吸引擎。大多数传统的高超音速设计依靠火箭发动机将飞机推进到太空边缘。通过不加速到很高的速度，以及在每次“跳跃”的底部降落到大气层中，超飞飞机可以利用呼吸引擎，这比火箭引擎本身效率更高。此外，HyperSoar引擎将被严格地用作加速器，而不是加速器和巡航引擎——就像在一些高超音速设计中那样——因此大大简化了设计并降低了技术风险。

摇摆器是一种气动形状，其结构产生的弓形激波附着在设计马赫数处的外前缘。激波附着条件将激波后的高压区域限制在结构的较低表面，这为高升阻比提供了可能。摇摆器还提供了潜在的推进/机身集成(PAI)优势，因为它们能够向超燃冲压发动机进气道提供一个已知的均匀流场。

增强燃料与气流的混合，从而减小燃烧室长度和发动机重量，是超音速燃烧冲压发动机设计的一个重要目标。低温氢燃料被用于国家航空航天飞机的吸气式超燃冲压发动机。选择是基于它的高比能，它的结构冷却的高吸热能力，以及它的快速燃烧能力和在紧张的再循环区域维持火焰保持能力。

几年来，劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)一直在研究HyperSoar的概念，目前正在与美国空军(US Air Force)和其他政府机构进行讨论。利弗莫尔一直在与马里兰大学的航空航天工程系合作，以完善与这一概念相关的空气动力学和轨道技术。

HyperSoar飞机的其他潜在应用包括:

• 空间升力-超飞可以作为两级到轨空间发射系统的第一级。研究表明，在给定的总起飞重量下，这种方法将允许大约两倍于今天的一次性发射系统的有效载荷进入轨道。
• 客机——商用超级客机或商务机可以在两小时或更短的时间内从美国大陆到达地球上的任何目的地。

• 货机——一架超高速货运飞机可以从美国往返东京四次或更多，而今天的飞机只能往返一次或更少。分析表明，一架在洛杉矶和东京之间运送快件的超级超音速飞机，其日收益可能是如今一架同样大小的亚音速货机的10倍。

支持者估计，在未来几年里，大约需要1.4亿美元来推进几项技术，以达到3.5亿美元三分之一规模的可飞行原型的建造和测试。据估计，全尺寸HyperSoar飞机的研发成本约为100亿美元，相当于开发波音公司(Boeing Company)新型777飞机的成本。

源和资源

• 全球范围攻击车辆概念组1997年9月20日
• 实验室宣布新的高超音速飞机设计1998年9月10日

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