官媒披露中国乘波体飞行器最新进展 完成多项试验

  • 日期:12-22
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《[环球时报》特约记者李强、刘彭宇、记者刘久尊、刘洋]高超音速飞行器一直是军事大国关注和发展的前沿技术。 俄罗斯媒体11月30日报道,俄罗斯11月份首次在北极条件下使用米格-31K战斗机测试匕首高超音速导弹。 11月30日,中国官方媒体评估了中国高超音速飞行器的最新发展。 那么,声称能够“在一小时内撞击世界”的高超音速飞行器有什么特点呢?设计困难是什么?

11月30日,中央电视台的一个军事节目评估了美国和俄罗斯发展高超音速武器和中国发展高超音速飞机的情况。

中央电视台报道称,“星空-2”乘波飞行器已经过测试。它是用火箭在西北空的射击场发射的。飞行近10分钟后,完成主动阶段程序转弯、整流罩投掷、级间分离、飞行试验员释放自主飞行、轨迹大机动转弯等动作,最终按照预定轨迹进入着陆区。 光、雷、遥测全过程正常,飞行试验可控,科学数据有效,验证了特殊形状高超声速飞行器的升力特性和侧向机动能力,飞行试验圆满成功。 央视援引军事专家的分析称,“星空-2”目前仍处于试验阶段,将其公之于众意味着一些初步的基础测试已经完成,有一定的技术积累,然后将进行下一步的工程测试。

一位匿名军事专家在《环球时报》告诉记者,所谓的高超音速飞行器泛指速度为5马赫或以上的飞机。 然而,近年来,受到广泛关注的高超音速飞行器通常是除了上述速度特性之外,主要飞行段位于大气层或大气层边缘的飞行器。

目前,根据飞机本身是否装有动力装置,大致可以分为两种类型。第一种是助推滑翔高超音速飞机。 这种飞机的特点是用火箭发动机将滑翔机加速到一定的速度和高度,然后释放滑翔机。滑翔机通常不携带任何巡航动力装置。滑翔机本身在大气层或边缘飞行,这取决于滑翔机产生的升力,并且可以机动。

据专家介绍,根据滑翔机的气动外形,目前开发的助推-滑翔高超声速飞行器的滑翔机大致可分为三种类型,一种是对称回转体,第二种是扁平椭圆形截面升力体,第三种是乘波体。 其中,旋转体是最常规的,弹道导弹锥形弹头属于旋转体。 近年来,由美国和澳大利亚联合开发的“高超音速国际飞行研究和试验计划”HiFIRE项目在重点研究乘波飞行器时采用了乘波飞行器设计,尤其是HiFIRE-4 然而,目前乘波飞行器的体积利用率相对较低,因此主要处于飞行验证阶段。 在可以设计的模型中,更先进的仍然是不对称升力体方案。 在上述俄罗斯高超音速飞行器中,“匕首”和“先锋”属于助推滑翔式高超音速导弹。 美国近年来测试的高超音速飞行器也大多是助推滑翔型,如美国陆军的“猎鹰”HTV-2和AHW导弹。美国空陆军正在研制的“空快速反应武器”(ARRW)也属于这种类型。 助推滑翔高超音速武器的速度并不比传统的同等级弹道导弹快,但弹道低,弹头机动性好,不可预测性强,中途拦截困难。

专家说推进滑翔高超音速飞行器的困难在于滑翔机的空气动力学设计和飞行控制,以及热防护材料和结构的发展。 特别是,气动布局和飞行控制不仅需要大量的理论计算,还需要更多的气动吹气试验和飞行试验。

专家说,另一个高超音速飞行器携带一个用于巡航的吸气动力装置。 所谓的吸气式发电厂被简单地理解为从大气中吸取氧气的发电厂,例如超燃冲压发动机、吸气式火箭发动机等。 由于动力系统可以利用大气中的氧气,而不像火箭发动机那样携带氧化剂,因此体积和重量可以大大减小。 由于它的空气呼吸动力系统,它可以保持相对较高的巡航速度。 这也意味着在飞行结束时,它将有足够的速度机动。

由于飞机的动力装置适用于从亚音速到超音速再到高超音速的多种速度级,使用这种发动机的高超音速飞机通常需要采用联合动力装置或联合多个动力装置,以充分发挥不同动力装置的优势 例如,美国X-51A使用固体火箭发动机作为助推器,然后使用超燃冲压发动机作为巡航发动机。 前者在超音速燃烧冲压发动机启动时将X-51A加速到大约5马赫。 计划中的美国SR-72侦察机计划使用包括涡轮发动机超燃冲压发动机功能的联合循环发动机。 “小芸铁塔”空日飞机使用了“军刀”吸气火箭发动机。

装有吸气式发动机的高超音速飞行器可以是巡航导弹。根据俄罗斯的描述,“锆石”反舰巡航导弹似乎属于这一类,美国正在开发的“吸气式高超音速武器计划”(HAWC)也属于这一类。 它也可以是一架飞机,如美国正在设计的SR-72高超音速飞行器,或一架空日飞机,可以执行跨大气层轨道进入任务。

专家说,装有吸气式发动机的高超音速飞行器不仅需要解决空气动力布局和控制系统的问题,还需要解决发动机问题。无论是超燃冲压发动机、吸气式火箭发动机还是联合循环发动机,目前的技术都不是很成熟,这也使得这种车辆后来武器化。 ▲

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