对超音速旅行的追求几十年来一直吸引着工程师和梦想家。如今，一股创新浪潮正席卷航空航天业，其重点不仅仅是超音速，更是实现高超音速飞行——速度超过马赫数5，也就是音速的五倍。欧洲的INVICTUS项目正在引领这场变革，这是一个由欧洲航天局（ESA）与Frazer-Nash合作发起的宏伟计划，旨在革新太空进入和高速大气旅行。这不仅仅是一项理论研究；该项目计划在2031年初进行首次飞行，标志着朝着未来洲际旅行以分钟而非小时计算迈出了重要一步。
该项目的核心在于其创新的推进系统。
INVICTUS项目设计目标是成为一个完全可重复使用的航空航天飞行器，能够像传统飞机一样水平起降，这与需要大量基础设施并仅限于垂直发射的传统火箭不同。这要归功于氢气燃料的预冷空气呼吸式发动机，这项技术建立在ESA之前的研究基础上，特别是SABRE项目及其由Reaction Engines Ltd开发的预冷器系统。这种发动机设计至关重要，因为它允许飞行器在飞行过程中“呼吸”空气，大大减少了与火箭相比所需的机载推进剂量。控制高超音速产生极端温度是一个重大挑战，而预冷空气呼吸系统正是为此而设计的，在空气进入发动机之前对其进行冷却。ESA化学推进部门负责人David Perigo强调，INVICTUS将“证明氢反应方案在水平起飞和高超音速飞行中的适用性”，从而验证发动机在真实飞机环境中的全气体动力学循环。该项目通过ESA的一般支持技术计划（GSTP）和技术开发要素（TDE）获得的700万欧元的资金，突显了该机构对这项开创性技术的承诺。
成功的超高音速飞行的潜在影响是深远的。
除了大大减少旅行时间——想象一下从伦敦到纽约的旅程不到45分钟——INVICTUS可以从根本上改变我们进入太空的方式。能够从跑道上水平发射有效载荷，提供了比传统火箭发射更灵活、成本更低的替代方案。这为更频繁、更容易获得的太空任务打开了大门，促进了卫星部署、科学研究，甚至太空旅游的进步。此外，高超音速技术的发展对国家安全具有重大意义，推动了快速反应能力和先进监视系统等领域的创新。Spirit AeroSystems和克兰菲尔德大学等公司以及众多中小型企业都积极参与其中，这表明整个欧洲航空航天业正在进行广泛的合作。该项目也代表了一种复兴，建立在以前停滞的高超音速发动机开发的基础上，并试图实现其潜力，包括一家破产公司的技术，目前正在重新审查和改进。
然而，实现高超音速飞行的道路并非一帆风顺。
在马赫数5的速度下保持稳定性和控制面临巨大的空气动力学挑战。空气摩擦产生的极端热量需要先进的材料和复杂的 thermal management 系统。高效储存和处理液态氢，这是一种关键燃料来源，也带来了重大的工程复杂性。虽然包括美国和中国在内的其他国家也在积极寻求高超音速技术，但INVICTUS代表了一种独特的欧洲方法，强调可重复使用性和水平起降能力。该项目的成功不仅会将欧洲定位为这一关键领域的领导者，还将为高速旅行和太空探索的新时代铺平道路，可能改变全球连通性和太空通道的格局。该项目的雄心是明确的：创造一个未来，在那里，前往太空的快速通道往返票不仅仅是一个梦想，而是一个触手可及的现实。
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