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基本概念:高超音速技术通常指大于5倍音速(5马赫)的速度,涉及高超音速飞行器、高超音速巡航导弹、高超音速飞机以及空天飞机等。 全球高超音速技术现状: 论文分析:自2000年以来,中美俄三国在高超音速技术领域的论文发表量居全球前三,中国近年来持续领先。 专利分析:全球专利申请量稳步上升,中美两国专利申请量占全球六成以上,中国机构在专利申请量前十强中明显多于美国。 领域高层次学者分析: 中国在高超音速领域的高层次学者数量具有明显优势。 学者分布在不同地区,其中国防科技大学、西北工业大学、中国空气动力研究与发展中心拥有最多高层次学者。 高超音速应用现状: 军事武器:高超音速技术在军事上的应用主要为高超音速滑翔飞行器和高超音速巡航导弹。 运输与客机:高超音速技术有望用于洲际货运与客运,缩短飞行时间,提高全球交通运行效率。 太空旅游与科研:高超音速载人太空飞机将开启太空旅行及探测外太空的新时代。
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全球高超音速技术发展报告(2022)
Global Report of Hypersonic Technology Development In 2022
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2022.02
╳
全球高超音速技术发展报告 2022
目 录
第 1 章 前言 ............................................ 3
1.1 基本概念....................................................................................................... 3
1.2 研究意义....................................................................................................... 4
第 2 章 全球高超音速技术现状 ............................. 4
2.1 论文分析....................................................................................................... 5
2.1.1 中美俄高超音速技术论文发表量居于全球前三............................ 5
2.1.2 中国高超音速科研论文量近年来持续全球领先............................ 6
2.1.3 研究热点聚焦于高超音速飞行器技术............................................ 7
2.1.4 七所中国研究机构进入全球论文发表量前十强............................ 8
2.2 专利分析....................................................................................................... 8
2.2.1 全球专利申请量呈稳步上升态势.................................................... 8
2.2.2 中美两国专利申请量占全球六成以上............................................ 9
2.2.3 中国机构在专利申请量前十强中明显多于美国.......................... 10
2.2.4 专利技术创新点聚焦于飞行器发动机和材料等方向.................. 10
第 3 章 领域高层次学者分析 ............................. 11
3.1 高超音速领域中国高层次学者数量优势明显......................................... 11
3.2 中国高超音速高层次学者分散于不同地区............................................. 12
3.3 高超音速领域 H 指数领先的高层次学者名单 ........................................ 13
第 4 章 高超音速应用现状 ............................... 15
4.1 军事武器..................................................................................................... 15
4.2 运输与客机................................................................................................. 16
4.3 太空旅游与科研......................................................................................... 17
版权说明 ............................................... 18
全球高超音速技术发展报告 2022
3
第 1 章 前言
高超音速(Hypersonic,亦称高超声速、极音速),是一个空气动力学名词。
高超音速与人工智能、无人系统技术被称为未来全球竞争的关键新兴技术。随着
中俄大力发展高超音速系统,美国已将高超音速技术确定为最优先的现代化领域
之一。今年 2 月美国国家科学技术委员会(NSTC)将高超音速技术加入到新一
版关键和新兴技术(Critical and Emerging Technologies,CETs)清单,虽然美国
声称是为了保障美国在未来的技术领导力和应对技术安全威胁,但是此举还是再
次加强了各国对高超音速技术的高度关注。
1.1 基本概念
高超音速是指速度高出音速许多的状态。现有研究中,对高超音速的定义通
常源于《高超音速高温气体动力学》
[1]
和美国国家研究会议对美国空军高超音速
规划的评估报告
[2]
,即大于 5 倍音速(5 马赫)的速度。
图 1 音速范围示意图
高超音速技术主要体现在军事层面上的高超音速武器。高超音速武器则以高
超音速飞行器为主导,原因在于其具有巨大的军事价值和潜在的经济价值。高超
音速飞行器主要包括三类:高超音速巡航导弹、高超音速飞机以及空天飞机。高
[1]
ANDERSON J D. Hypersonic and high temperature gas dynamics [M]. New York: McGraw-Hill Book
Company,1989
[2]
Committee on Review and Evaluation of the Air Force Hypersonic Technology Program,National Research
Council. Review and evaluation of the air force hypersonic technology program[R]. Washington DC:
National Academics Publications,1998
亚音速
• 小于0.8马
赫
跨音速
• 0.8-1.2马赫
超音速
• 1.2-5马赫
高超音速
• 大于5马赫
全球高超音速技术发展报告 2022
4
超音速飞行器的关键技术包括先进的推进技术、先进的导航制导与控制技术、新
型材料与热防护技术等
[
1
]
,其中,动力推进技术又是重中之重,例如,超燃冲压
发动机技术。
1.2 研究意义
近年来,以中国、美国、俄罗斯等为代表的世界强国不断深入探索高超音速
领域。主要原因在于,高超音速领域被很多国家视为未来军事科技的新制高点,
高超声速武器被视为未来大国博弈的重要工具,具有可能改变战争规则的重大意
义;高超音速飞行是未来航空航天领域的制高点,具有非常重要的战略性和前瞻
性意义。
《全球高超音速发展报告(2022)》将主要从高超音速领域的技术研究与发
展趋势、学者画像,以及主要应用等方面,较为全面地呈现出该领域的技术及应
用发展的全球现状,并展望该技术的未来前景。
本报告研究数据范围是科技情报大数据挖掘与服务系统平台 AMiner 数据库
相关的论文数据、专利数据、学者数据等,以及公开获取的第三方数据。所有统
计数据截止日期为 2022 年 2 月 15 日。
第 2 章 全球高超音速技术现状
高超音速已经进入到不同军事应用场景下的先期技术开发阶段。相关研究工
作主要集中在以技术成熟的火箭为动力装置的助推滑翔导弹,以及在超燃冲压发
动机两大方向上进行着持续探索
[1]
。本部分通过能够反映高超音速技术科研能
力和创新能力的论文和专利两项指标来体现该技术的发展现状。
[
1
]
穆凌霞, 王新民, 谢蓉, 张友民, 李滨, 王剑. 高超音速飞行器及其制导控制技术综述[J]. 哈尔滨工业大
学学报, 2019, 51(3): 1-14. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201810036.
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