北京
从火箭助推器到吸气式发动机，高超声速武器依靠不同技术来加速并维持飞行。
高超声速武器有望以超过5倍音速的速度打击目标，但要让它们达到这一速度需要相当复杂的工程。两种推进技术发挥核心作用：自带氧气供应的常规火箭，以及从大气中吸入空气的超燃冲压发动机。
两者并非普遍更优。火箭提供达到高超声速所需的加速能力，而超燃冲压发动机可以在不携带机载氧化剂的情况下，在大气层内维持动力飞行。在一些高超声速武器中，这两种技术会协同工作。
火箭提供初始助推
火箭发动机同时携带燃料和氧化剂，因此无需大气中的氧气就能产生推力。这使其用途广泛：它们可以从静止状态、高空甚至太空中工作。
对于高超声速武器而言，这种能力在加速阶段尤其有价值。火箭可以迅速将飞行器推进到任务所需速度，无论它携带的是常规有效载荷，还是释放一个无需持续发动机动力、继续飞向目标的滑翔飞行器。
缺点在于，火箭必须随燃料一起携带氧化剂。这会增加质量，而这些质量本可分配给燃料、有效载荷或其他部件。维持动力飞行也可能快速消耗推进剂，具体取决于飞行器设计和飞行剖面。
火箭仍是一项成熟技术，背后有数十年的使用经验。对于需要强大初始加速能力的助推滑翔武器和导弹而言，火箭是自然的选择。
超燃冲压发动机利用空气维持高超声速飞行
超燃冲压发动机是“supersonic combustion ramjet”的缩写，即超音速燃烧冲压发动机，它采取不同的方式。它从大气中吸入氧气，而不是自带氧化剂。当飞行器高速前飞时，其进气道压缩来流空气，随后喷入燃料并燃烧。
关键区别在于，流经燃烧室的气流仍保持超音速。这使发动机能够在高超声速飞行速度下工作，而无需常规喷气发动机中的旋转压气机和涡轮。
超燃冲压发动机有可能比火箭更高效地维持高超声速巡航，因为它们不需要携带机载氧气供应。但它们通常无法从静止状态产生足够推力，以加速进入自身工作范围。必须先用助推器或其他推进系统将飞行器加速到足够速度。
在数倍音速流动的气流中保持燃烧稳定也极其困难。发动机必须在毫秒内管理燃料混合、压力和极端温度。
NASA和DARPA验证了该技术
NASA的X-43A实验飞行器帮助证实，超燃冲压推进可以在自由飞行中工作。2004年11月，该研究飞行器在火箭助推器将其加速到所需速度和高度后，达到约马赫9.6。其超燃冲压发动机短暂工作，随后飞行器完成试飞。
军事研究也走了类似路径。2021年，DARPA和美国空军宣布，由雷神公司开发的超燃冲压动力巡航导弹演示器——高超声速吸气式武器概念（HAWC）成功完成飞行试验。2023年的一次HAWC飞行还验证了洛克希德·马丁公司开发的另一种设计。
这些试验表明，吸气式高超声速推进是可行的，但将实验系统转化为可靠、可负担的武器仍是一项重大工程挑战。
为什么高超声速武器可能需要两者
火箭和超燃冲压发动机解决的是不同问题。火箭提供强大加速能力，并在不同运行环境中具有更大灵活性。超燃冲压发动机则提供了在大气层内不携带氧化剂、维持动力高超声速飞行的潜力。
这就是为什么一些 proposed 高超声速巡航导弹会结合这两种技术。火箭助推器先加速飞行器，然后在超燃冲压发动机可以接管时分离。助推滑翔武器则采用不同方式，用火箭推进加速飞行器，随后飞行器滑翔飞向目标。
最终，哪种技术更好取决于任务。火箭仍是更通用的推进选项，而超燃冲压发动机在持续大气层内高超声速巡航方面具有前景。两者都不能消除热、控制、成本和可靠性方面的挑战，而这些挑战正是高超声速武器如此难以研发的原因。
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