全球高超音速技术发展报告（2022）

人工智能研究院知识智能中心 中国工程院知识智能联合研究中心 全球高超音速技术发展报告（2022） Global Report of Hypersonic Technology Development In 2022 智谱·AI ——让机器像人一样思考 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