美國X-51高超音速飛行器。 姜宗林還指出,JF12激波風洞為我國重大工程項目的關鍵技術突破和高溫氣體動力學基礎研究提供了不可替代的試驗手段。高超聲速科技是航空航天領域的高新技術,關系到國家安全和國際戰略格局,是世界各個航空航天大國競相研究的熱點,而高超聲速飛行器的研發離不開風洞這個“搖籃”。 據航空專家宋心之介紹,6倍音速以上的高超聲速飛行,常規的噴氣式發動機已經難以支持。宋心之還介紹,與火箭發動機相比,它無需攜帶很重的氧化劑,和普通噴氣式飛機類似,吸入空氣充當氧化劑,與自身攜帶的燃料進行反應。目前主流高超聲速飛行器項目,都選用了沖壓發動機。據介紹,這種發動機屬于吸氣式發動機,其工作原理是:首先通過進氣道將高速氣流減速增壓,在燃燒室內,空氣與燃料發生化學反應,通過燃燒,最終氣體經過噴管膨脹加速,排入大氣。此時噴管出口的氣體速度,要高于進氣道入口速度,因此產生了向前的推力。 “以往的高超聲速飛行器,多以火箭為動力,但火箭的‘飯量’大得嚇人。”宋心之介紹說,美國“大力神”火箭向近地軌道運送13噸載荷,竟要消耗燃料600噸以上,其中,氧化劑占了大頭。而沖壓發動機飛行器本身僅攜帶航空燃料,可要‘勤儉節約’得多了。”因為無需攜帶氧化劑,沖壓飛行器的航程比火箭更遠、可攜帶更多的載荷。目前,攔截超過5倍音速巡航飛行的導彈,還是不可能完成的任務;可見,高超聲速的沖壓飛行器在戰場上有著巨大威力。 中國海空軍加緊研發“超級導彈” 據介紹,研制高超聲速飛行器能夠大幅度提升打擊反導系統的導彈武器的能力。高超聲速飛行器可在大氣層中以彈道導彈的速度飛行,但與后者不同的是它的飛行軌跡很復雜并難以預測。不過,高超聲速武器在非核武器上的利用潛力更大,這種武器能夠對世界任何地區實施瞬間和高精確打擊。沿復雜軌跡飛行的高超聲速巡航導彈比彈道導彈更難讓敵方反導系統攔截,同時前者還擁有更高的精確性。高超聲速導彈在量產后也許比彈道導彈更廉價。 借助JF12激波風洞,中國正大力推進高超聲速武器研制。“俄羅斯之聲”電臺援引美國公開資料稱,中國超音速飛行器的研制工作規模龐大,至少包括空天飛機和高超聲速巡航導彈兩個方向。報道還認為,2011年由轟-6轟炸機發射并已完成亞軌道飛行的無人空天飛機“神龍”(863-706計劃)可能就是飛行試驗的繼續。 據介紹,由成都飛機設計研究所(611所) 研制的“神龍”空天飛機結構類似于X-43無人機,用氫作燃料,而把空氣中的氧作為氧化劑。“俄羅斯之聲”報道認為,中國“神龍”無人空天飛機可用于軍事目的,包括作為打擊工具。另據美國海軍戰爭學院教授安德魯·埃里克森和吉伯·柯林斯介紹,從外形來看,“神龍”空天飛機體積似乎小于美國的X-37B空天戰機。基于可得到的照片,估計機身高約1米,長5-6米,它可能僅是X-37B空天戰機體積的1/3左右。 他們認為,“神龍”空天飛機似乎(至少)是一個技術發展/驗證計劃,該計劃的成功有兩個重要戰略意義:其一,這意味著中國空天項目已經向具備制造航天飛機能力上又邁近了一步;其二,空天飛機擁有一系列常規發射器不具備的能力:可重復使用,負載也可根據任務而改變。這些特點帶來了多用性,可以節省一部分資金,尤其是執行偵察任務時。 “俄羅斯之聲”報道還稱中國有可能會在為自己的彈道導彈制造新一代彈頭時將采用高超聲速技術。報道指出,雖然美國反導系統有限,但仍然能夠對規模過小的中國核武庫造成很大威脅。因此,研制應對敵方反導系統的手段就具有頭等意義,在這種條件下利用高超聲速彈頭是最有效的。 事實上,早在1997年5月,解放軍海軍就提出了要發展馬赫數為8的高超聲速巡航導彈,同年9月又提出了高速打擊導彈(HiSSM)計劃,旨在研制一種平均速度為6馬赫、最大速度可達8馬赫、射程達960公里的導彈,這種“超級導彈”能為海軍提供快速打擊較遠距離目標的能力,以比現用系統更低的費用完成同樣的任務;解放軍空軍也有自己的高超聲速技術計劃 ,旨在探索研制速度達8馬赫的高超音速巡航導彈的可能性,預期的射程在1200公里以上。 未來戰爭將進入“高超聲速時代” 與剛有起色的中國高超聲速武器項目不同,俄羅斯與美國已在高超聲速飛行器制造領域展開了一場名副其實的競賽。據推測,俄羅斯洲際彈道導彈上安裝的新一代核彈頭就屬于高超聲速飛行器。據推測,采用它們原則上可以讓俄羅斯戰略核力量免受美國反導系統的威脅。 據稱,俄羅斯提速高超聲速武器系統的研發,完全是受美國的刺激。美國的超高聲速導彈研究將在2015至2018年間從演示用原型樣機階段轉入實用化的多用途高超聲速導彈研制階段。 《北京晚報》的報道認為,盡管高超聲速武器面臨諸多技術難點,但是一旦取得突破就會給戰爭形態帶來翻天覆地的變化,甚至會把戰爭帶入到“讀秒”時代。即使不考慮軍事上的作用,高超聲速相關技術對航空航天領域的帶動也是極為明顯并有可能改變人類利用天空和太空的手段,從而帶來巨大的經濟利益。除了美國之外,也有國家投入巨資加入到這場高超聲速武器的競賽中。 |
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