高超音速飞行器将是21世纪统治天空的最基本打击手段
21世纪将被高超音速打击武器统治
大公网评论员 红岸
[引言]:根据俄罗斯新闻网到的报道,俄罗斯"战术导弹武器"集团公司总经理鲍里斯·奥布诺索夫在莫斯科国际航展上表示,俄罗斯目前已经研制出高超声速导弹,并进行了仅为数秒的飞行。奥布诺索夫认为高超音速技术可以用于未来的导弹平台上,从4.5马赫开始,逐渐把速度提升至6马赫、10马赫和14马赫。报道还透露了俄罗斯的高超音速计划中也有中国的影子,除了研制高超音速导弹外,该技术还将用于研制高超音速载机平台,随着美国在高超音速技术领域的继续领跑,中、俄、法、印等国家都希望能获得能在一个小时内打击世界上任何一个目标的武器平台,21世纪必然是超高音速技术发展的时代,谁第一个掌握高超声速技术,谁就能控制世界。
超音速飞行指物体速度大于340米每秒的状态,传统的化学能火箭都能轻松突破这一速度"屏障",随着技术的进步,速度上限不断被刷新,高超音速逐渐进入视野,在美国空军高超音速计划的评估报告中提到:一般认为高超音速指大于5倍音速。事实上,高超音速飞行的覆盖范围很广,火箭、卫星/探测器都以数倍至数十倍的速度运行,其涉及领域主要为上升、再入和巡航,再入过程中高超音速飞行应该说是"家喻户晓"(比如ICBMs弹头等);上升过程中的高超音速飞行主要与单/两级入轨平台有关;巡航过程中的高超音速飞行是需要重点突破的技术,也是世界各国追寻的高超音速打击武器,能以5至12倍音速的速度攻击一千多公里外的目标。
超音速飞行器可分为火箭式和吸气式,前者从字面上不难看出使用了火箭发动机可在短时间内达到第一宇宙速度并进入轨道,但吸气式的高超音速飞行器则不同,其飞行高度并不超过100公里,一般介于30至50公里的高度上飞行,通过利用大气中的氧气,比冲大、结构简单,该技术可用于多种平台,比如高超音速导弹、两级入轨的高超音速飞行器等。俄(中)高超音速计划更多的是涉及吸气式高超音速平台。
吸气式发动机分为活塞式、燃气涡轮和冲压喷气,目前还有一些诸如脉冲爆震发动机、冲压转子发动机、高超音速发动机等新的动力模式,而高超音速发动机还是未来空天飞机研制计划中需要突破的关键技术,其中包括超燃冲压与脉冲爆震发动机。超燃冲压发动机结构简单、重量轻、30公里至50公里高度的高超音速飞行可使用超燃冲压发动机,推比可达20以上,不论是涡轮喷气还是火箭动力都难以维持高马赫数的大气层内飞行。当然,配备超燃冲压发动机的高超音速飞行器需要突破多项技术瓶颈,比如发动机与机体一体化设计、超音速燃烧技术、毫秒级的燃料喷射点火技术、耐高温的碳碳复合材料等。
其实高超音速飞行并不遥远,许多导弹的速度都可以达到或者突破5至6马赫,爱国者、C300都可以达到这个水平,21世纪的天空必然是高超音速的时代,1990年代至2000年,各种与高超音速有关的技术开始发展,其中美国国防部高级研究计划局参与的高超音速项目比较突出,比如海军的高超声速飞行导弹计划(HyFly),验证液态碳氢燃料的超燃冲压发动机,导弹的飞行速度可达到6马赫以上,射程超过1000公里。美国空军的高超声速技术计划也旨在研制马赫数达到5以上的打击武器,依然选用超燃冲压发动机作为动力,并通过X-51A平台进行验证。
