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【超声速导弹】分析:美国高超声速导弹变革即将到来

2016-3-22 22:10| 发布者: 00d44| 查看: 1116| 评论: 0

摘要: 远在“阿波罗”11号登月飞行之前,美国空军试飞员尼尔•阿姆斯特朗就已经驾驶北美航空公司制造的火箭动力X-15试验机在空中翱翔。X-15目前是有人驾驶的固定翼无人机中飞行速度行最快的,其飞行记录是6.72马赫(7 ...



[据飞行国际网站报道]远在“阿波罗”11号登月飞行之前,美国空军试飞员尼尔•阿姆斯特朗就已经驾驶北美航空公司制造的火箭动力X-15试验机在空中翱翔。X-15目前是有人驾驶的固定翼无人机中飞行速度行最快的,其飞行记录是6.72马赫(7,274千米/小时),由飞行员威廉姆•奈特上校于1967年驾驶飞行实现。

今天,也就是59年之后,美国依然未完全实现当时将试验机应用于军事作战的目标。美国目前在高超声速动力和高温材料等领域已经取得了许多突破性进展,但是空军在2030年前仍然不能够获得一型经济可承受的、具有监视和打击能力的高超声速飞机。

洛马研制的著名的SR-71“黑鸟”飞行速度达到3.2马赫或3倍声速,但是其缺乏空军所声称的“超越现代截击机”的能力。取而代之的是,美国空军目前正在推动采用吸气式超燃冲压发动机的高超声速导弹的发展。2013年,吸气式超燃冲压发动机曾经在波音研制的采用火箭助推的X-51“驭波者”上进行过动力飞行。无动力、助推滑翔高超声速武器概念也正处于研究当中。

“高速打击武器”项目的飞行试验将于2019年进行,2020年早些时候进行研制和部署。导弹以高超声速飞行,能够在发射后大约17分钟打击距离1000海里的目标。X-51在5万英尺高度从B-52投放后,仅仅在6分钟多的时间内,飞行了230海里。

在本周发布的一份由米切尔研究院资助的新报告中,作者Richard Hallion和Curtis Bedke呼吁加强高超声速领域的研究,以应对俄罗斯和中国研制的各种射程的防空系统和拦截飞机在世界范围内的扩散。尽管距离具有军事功能的高超声速飞机还有很长时间,但是高超声速的战术导弹就在眼前。

如果1998年8月国防部追捕基地组织首领本•拉登时采用了高超声速武器、而不是亚声速“战斧”巡航导弹,那么恐怖分子头目拉登可能早就死掉了,有可能也就不会发生2001年的911袭击。两位作者批评到,X-15之后就一直缺乏对高超声速武器技术的连贯而持续的投资。

该报告指出,“由于犹疑和摇摆,美国在高超声速研发的投资方面面临着风险。美国目前是高超声速飞行领域的先锋,必须通过加强该方面的工作、维持在该领域的领先地位。如今,高超声速飞行已经不再是一项耗费纳税人大量税金的科学工程,已经成为切实可行的现实。”

2014年,五角大楼主管研究与工程的国防部部长助理Alan Shaffer声称,美国不愿成为“高超声速领域的第二”,但是如果俄罗斯和中国持续投资的话,这可能就会成为事实。 Hallion和Bedke注意到:俄罗斯将于2020年之前进行高超声速导弹试验,中国已经至少进行了5次助推滑翔飞行器试验。一旦军事化,这些国家将能够在几分钟而不是几小时内对目标实施打击,拦截的难度极大、费用极高。

上周在佛州奥兰多举办的空中作战研讨会上,前美国空军首席科学家、IDA科学技术政策研究所负责人Mark Lewis认为:与飞机和类似飞机的航天发射系统相比,对于军事转型而言,高超声速导弹是较为容易取得的装备。

超燃冲压导弹弹体尖锐、细长,几乎没有移动的机械部件,未来其制造成本可能与当前的亚声速和超声速巡航导弹相当。Lewis认为,X-51超燃冲压发动机验证机在2013年5月最后一次动力飞行试验中,完全“符合分析和计算的所有预期值”。现在,军方需要进一步设计出高超声速飞行器的飞行控制、导航和战斗部集成等部件。Lewis评价到,“X-51外形非常实用,所需燃料为一定量的JP-7,尺寸适宜飞行,这样的X-51就非常适宜从试验飞行器向一型具有作战能力的真实导弹转换。最重要的是,该系统验证了吸气式动力及时是可行的,能够正确地产生大于阻力的推力,并能够在大气环境中对飞行器加速。”

空军在其最新的五年预算申请中,所申请的用于“加速”X-51后续开发和验证的投资增加到了之前的两倍还多。与去年的申请额度相比,从2017财年至2020财年,投资从1.3亿美元增长到了3.09亿美元,另外还有2021年的2200万美元。另外,每年还拨款2500万美元用于继续超燃冲压发动机的研究,更多的投资分散于其它方面的工作。

根据美国空军研究实验室的信息,2010年至2013年X-51的四次飞行试验中,超燃冲压发动机的工作时间虽然一共只有353秒,但“证明了超燃冲压动力驱动的自由飞飞行器的实用性。”美国空军与DARPA合作的超燃冲压发动机验证机和助推滑翔的概念,瞄准开发一型可于2020年部署的远程战术武器。除此之外,AFRL声称:“截至230年底,将开发一型尺寸更大、可用于情报/监视/侦察和打击系统的发动机并完成地面试验。”

(中国航空工业发展研究中心 闫娟)

 


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