作者:木林森 来源:环球网 发布时间:2017/3/6 14:46:20
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俄计划2022年完成锆石高超声速巡航导弹研制

 

近年来,高超声速导弹、高超声速飞行器经常出现在各大媒体的报道中。据美媒报道,在美国公布的2017财年预算中,高超声速武器投入大幅增长。2016年3月,俄新社也透露,锆石高超声速巡航导弹成功完成了一次试射,并计划于2020年完成研制工作。那么,高超声速飞行器有哪些特点?各国为什么都在加大资金投入?

号称第三次动力革命

高超声速飞行器是指飞行速度超过5倍声速,通过助推火箭、吸气式推进系统等方式在大气层内进行长时间飞行的武器,主要包括高超声速巡航导弹、高超声速滑翔飞行器、高超声速平台以及空天飞行器等装备。

美国在高超声速飞行器研制领域起步最早,1996年就进行了X-43A高超声速飞行器的飞行试验,其最大飞行速度突破了9.8倍声速。X-43A使美国成为世界上最早研制出高超声速飞行器的国家。

另外,高超声速飞行器采用的冲压发动机是继螺旋桨和喷气推进系统后的“第三次动力革命”。在上世纪70年代开始,世界上一些国家就花费大量人力物力研究超燃冲压发动机系统。截至目前,只有美俄等极少数国家进行过大量的系统性试验。

高超声速武器主要包括高超声速巡航导弹和高超声速助推滑翔导弹两类,区别在于前者采用吸气式超燃冲压发动机为动力、长时间进行高超声速巡航飞行,后者导弹主级无动力、弹道形式特点主要为助推滑翔飞行。

高超声速武器与传统的亚声速或超声速武器相比,具有飞行速度更快、突防能力更强等优点,在未来战争中可作为常规快速精确打击武器或平台,对敌方目标进行精确打击。

发动机仍是最大挑战

从目前来看,由于高超声速飞行器涉及到的技术非常复杂,各国都不倾向研制较大的飞行器,近年来投入重点主要集中在战术武器这样较小的飞行器上。例如,美国正在进行的ARRMD高超声速武器项目,一方面可以为部队提供新的打击手段;另一方面也可以验证高超声速飞行器的总体设计、空气动力、发动机、材料工艺、制导导航等方面的技术,为今后发展更大的高超声速飞行器打下基础。

另外,高超声速武器也是总体设计技术、超燃冲压发动机技术、机体/推进一体化气动技术、材料/结构与热防护技术、制导控制技术、相关试验技术等多项前沿技术的综合集成。其中,超燃冲压发动机是高超声速飞行器技术的核心,目前世界范围内还没有可以用于长时间进行高超声速飞行的发动机工程样机。同时,超燃冲压发动机内流场的变化对飞行器的气动特性影响很大,要求探索新的飞行器控制方法。

此外,高超声速飞行器长时间在大气层内飞行,气动加热严重,对飞行器的热防护也提出了挑战。据美媒报道,美国空军将开展高超声速飞行器边界层转捩实验,也就是说,目前人类对高超声速飞行器技术的掌握还不成熟,要想成功研制实用型高超声速武器,还面临很多技术难题。

美俄一马当先

高超声速武器的一大特点在于“快”,其巡航速度在5~20倍声速,能够有效突破敌方的反导系统。如果将高超声速武器投入战争,首先发起攻击的一方很可能赢得胜利。目前,美国、俄罗斯、日本、印度和澳大利亚都在开展相关的科学试验。

苏联是较早研制高超声速技术的国家,早在冷战期间就进行了大量的试验,但从未实际部署过类似装备。俄罗斯在2013年恢复了高超声速飞行器的研制,并在2016年3月完成了锆石高超声速巡航导弹的首次试射。

该型导弹的飞行速度被认为在5~6倍声速,射程超过400公里,并计划2022年完成研制工作。

目前,在美国研制的高超声速导弹中,进入演示验证阶段的代表型号主要是X-51A驭波者导弹。这种高超声速导弹使用超燃冲压发动机和乘波体气动外形,理论上可以接近6倍声速,其飞行距离可达1000公里,也就是说,如果打击1000公里外的目标,只需飞行10分钟。该飞行器分别于2010年5月、2011年6月和2012年8月进行了飞行测试,其中第二次和第三次飞行试验均告失败。

总之,高超声速飞行器将使未来作战方式发生重大改变,以高新技术为支撑的高超声速武器的发展和运用,必将对现有的作战理论、作战方式和武器装备发展产生革命性影响,从而使战争进入快速打击时代。

 
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