声速的12倍，零碳排！这架飞机靠“喝水”就能飞出大气层？

想象一下：一架飞机，不“喝”油，只“喝”氢，排出的几乎是纯净水，还能在天际以12倍声速狂飙。这听起来像《星际迷航》里的场景，但一家来自澳大利亚布里斯班的公司——Hypersonix Launch Systems（HLS）正在努力将它从科幻世界拖进现实。

为什么偏偏是氢？为什么执着于“高超声速”？当这两者碰撞，会点燃怎样的未来？我们将带你一探究竟：看Hypersonix如何试图打造世界上第一架氢动力高超声速飞机，揭秘目前所知的一切……

愿景：高超声速和氢气的“天作之合”

高超声速飞行是航空领域的重大挑战，涉及极端温度、吸气式推进、先进材料与巨大能量需求。长期以来，相关飞行器主要依赖火箭助推或碳氢燃料（如煤油）驱动。

然而，近年来出现新趋势：氢动力正成为关键方向。Hypersonix公司宣称其专有的“SPARTAN”超燃冲压发动机采用氢燃料，可实现零碳飞行——即使用绿氢，唯一排放物为水，且目标速度达到12倍声速之快。SPARTAN的原理为，在高超声速状态下吸入空气，与氢气混合燃烧产生推力。

目前，Hypersonix已公开提出打造“全球首架氢动力高超声速飞机”的愿景。若成功，这种可重复使用飞行器将在国防、航天发射、高速运输及可持续发展等领域产生深远影响。

历史脉络：并非凭空诞生

氢动力和高超声速的概念有着深厚的技术积淀。最著名的例子是苏联的图-155实验机，它在1988年成功使用液氢飞行。虽然最终因成本和基础设施问题未能普及，但它证明了氢气作为航空燃料的可行性。

美国国家航空航天局的X-43A和空军的X-51“乘波者”成功验证了超燃冲压发动机的可行性，尽管使用的是传统碳氢燃料，但为Hypersonix等技术提供了宝贵的实验数据和设计参考。

数字背后的科学：为何是12倍声速？

为实现“马赫12”（约12倍声速）这目标，飞机需突破多重技术极限——在大气层内以约每小时14820公里的速度飞行，意味着机体将承受极端热负荷，空气在高速下发生解离，冲击波与发动机进气、燃烧、排气过程的协调变得极为复杂。此时，飞机材料需耐受剧烈热应力，气动布局也必须在高速与高空条件下保持稳定。

选择氢燃料正是应对这些挑战的关键策略：其高比能（指燃料单位质量所蕴含的能量非常高）有助于实现更高马赫数，清洁排放符合可持续目标，但同时也带来了低温储存、高速燃料供应及在超声速气流中混合点燃等复杂问题。

若技术实现，马赫12不仅代表速度突破，更将重塑全球运输、国防监视与太空进入的方式，开启一类全新飞行模式。

现状和竞争格局

在当前全球高超声速技术竞争日趋激烈的背景下，各家企业正通过不同的技术路径争夺这一战略制高点。Hypersonix公司正处于关键技术验证阶段，在澳大利亚政府及波音等伙伴的支持下，该公司正全力推进DART AE验证机与SPARTAN发动机的地面测试与设计优化，为即将到来的实际飞行测试做准备。

纵观竞争格局，美国Hermeus专注于基于涡轮基冲压组合发动机的马赫5级民用飞机，其“夸特马”验证机已取得实质进展；瑞士/西班牙Destinus同样押注氢动力方案，原型机已完成多次试飞；而美国的Venus Aerospace则另辟蹊径，致力于研发旋转爆震发动机……

“夸特马”Mk1

未来发展

Hypersonix的愿景若能实现，影响将远超卫星发射领域，重塑多个行业格局。凭借马赫12的飞行速度，全球物流与商务旅行将迎来革命性变革，例如悉尼至洛杉矶的航程有望缩短至约2小时。同时，该技术将大幅降低临近空间的探索成本，为太空旅游与科学研究开辟全新可能。

在航空业迈向可持续发展的关键转型期，氢能高超声速技术既承载着跨大陆飞行革命性提速的期待，也凭借水蒸气为主的排放特性，为行业勾勒出兼顾高效运营与零碳目标的潜在路径。其发展过程中或将催生的耐高温材料、高效热管理及先进飞行控制等关键技术，亦有望为绿色航空产业链的完善与升级提供新的支撑。不过，这一技术路线仍需跨越技术成熟度、产业适配性等多重挑战，其最终能否为全球航空运输系统的低碳转型注入持续动力，为行业打开全新发展空间，尚待时间与实践的进一步检验。（陈奕煊）