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高超聲速導彈飛行很象打水漂,在空氣比較稀薄的臨近空間中以5馬赫至14馬赫的速度上下跳躍,這種低伸而又曲折多變的彈道避開了大氣層外中段攔截,增加對方探測和攔截的難度,被稱為是熱兵器對冷兵器般的巨大軍事變革,擁有這種武器第一波就可以毫無阻力的幹掉對手所有指揮通訊預警系統,然後再解決又啞又瞎的對手就容易過殺雞了,自從美國提出高超聲速飛行器之後,世界各國對這種未來武器投以無比的興趣,一時間美,俄,日,德,印,巴西,越南紛紛出臺自己的高超聲速飛行器計劃,猛砸經費,雖然統統起了個大早,但全部趕了個晚集,

俄羅斯其實是最早研究高超聲速飛行器的國家,早在上世紀50年代就進行過“銀鳥”高超聲速飛行器的風洞試驗,1960年設計速度達5.5馬赫的米格105也高空投放了3次,不過均沒有成功,也就不了了之,

直到了1991年才再設計出一種速度6馬赫至14馬赫的“冷”和“針”試驗飛行器,這種升力體結構有翼飛行器長7.9米,翼展3.6米,重2.2噸,裝有3臺超燃衝壓發動機,採用彈道導彈運載到80公里高空釋放,先後進行14次飛行試驗,

因發動機工作時間和實戰指標距離較遠,滑翔階段也無法控制,難度很高,所以2003年新的GLL-VK方案將飛行高度降至33公里,並在2004年2月用一枚洲際彈道導彈把GLL-VK送入空間後又重返大氣層成功後,在這個基礎上發展出Yu-71,

Yu-71採用可以獲得較大的內部空間和良好的氣動效能的升力體構型,基本工作原理和GLL-VK是一樣的,利用彈道導彈達到從近地軌道釋放出Yu-71,然後衝出大氣層自由飛行,最後重返大氣層後利用其高升阻比的外形,在高空將彈道飛行轉換成巡航飛行,以高超聲速長距離滑行至目標上空30千米導引頭開機制導飛行器攻擊,

裝載核彈頭的Yu-71滑行距離可達13000公里,裝載常規彈頭的Yu-71滑行距離超過4000公里,俄羅斯計劃到2020年底生產出帶核彈頭的Yu-71,不過2014年2月進行的發射試驗沒有取得成功,估計還需要一段時間才可以裝備了。

緊隨而上的是日本,早在美國提出高超聲速飛行器前十年,日本的高超聲速飛行器技術研究就開始了,不過為了規避對其軍用技術研發的限制,日本航空航天科學研究所選擇發動機作為突破口,研製採用液氫作為燃料和預冷劑的射流預冷發動機,從1990年-2000進行了進氣道效能與控制地面實驗,射流預冷發動機的第二階段計劃採用無加力變迴圈渦扇發動機和亞燃衝壓發動機串聯完成馬赫數5級風洞試驗

,不過使用氫作為燃料在技術上很難實現,因為氫氣的密度極低,儲存液態氫是一個無法克服的技術難題。之後18年基本處於停工狀態,不過最近受到刺激,在連模型都還沒有的情況下,防衛省就宣佈2026年就要把高超聲速導彈裝備部隊,至於能不能拭目以待。

在美國提出高超聲速飛行器之後一年,德國馬上提出同類計劃,1995年歐洲航空防務與航天公司首先用HFK系列導彈進行飛行試驗,驗證高超聲速飛行器的技術難點,經過九年驗證分析,2005年製造出採用雙級探空火箭運載發射的“舍菲克斯”-1型無動力試驗飛行器,俯衝速度達到馬赫數6以上,

2011年9月對加裝了氣動控制機構的“舍菲克斯”-2型進行試飛,成為第二個試飛高超聲速飛行器的國家,舍菲克斯”-2沒有選用乘波體佈局,而是採用了傳統的遠距鴨式佈局,運載火箭第1級推進裝置將飛行器推上54公里的高空,第2級推進裝置再將飛行器推上270公里的高空,飛行器向下俯衝進入大氣層,不過至今未見有第二次試飛的訊息,估計已經涼了。

巴西似乎不是什麼科技大國,但本世紀初突飛猛進的經濟,讓這個新興國家也有爭奪世界科技的雄心,2006年,作為當時巴西宇航科學與技術局一系列航天計劃的一部分,巴西決定研製10.馬赫的14-X高超聲速飛行器,

14-X順應潮流採用裝有超燃衝壓發動機的乘波體構型,試驗飛行器採用乘波體外形,頭部尖細,從中段到底部逐漸變厚的楔形,上下表面為圓弧形。長2米,寬0.83米,由機身前緣附體激波在下表面產生高壓力區域形成升力面,推動飛行器向前飛行。

14-X不能由飛機投射,只能通過運載火箭加速到馬赫數3以上超燃衝壓發動機才有足夠的初始速度和足量的壓縮空氣起動,計劃2013年在2013年進行首次繫留飛行,後來巴西經濟不行了,這個計劃也就無限期推遲了。

印度的“高超聲速技術驗證器”就簡單粗暴得多了,它並不使用滑翔技術,而是直接裝上超燃衝壓發動機,使用“烈火”-1彈道導彈把飛行器射上30到40米的高空後直接用發動機達到6馬赫的速度,從2002年展示模型後,直到最後才開始試飛,

不過“烈火”-1彈道導彈似乎很不可靠,首次飛行試驗還沒把飛行器送到預定的高度就自爆了,飛行器也灰飛煙滅了。印度好歹也做出一個,而越南也不甘落於人後,不過越南的科技水平連巴西也不如,他們的高超聲速飛行器研製計劃只是找幾個大學生畫了些概念圖,估計連模型也做不出來。

雖然各國對這個改變世界戰爭規則的武器都求之慾渴,但想得到它可不容易,關鍵技術難點不是畫個圖做個模型就可以解決的,2010年5月26日首次試飛的美國X-51A高超聲速試驗飛行器在機身與助推火箭分離時磕碰,後部密封件變形錯位,尾部燃氣流被密封件阻塞後噴入尾端的內部,內部被燒熔化,只飛行65秒即消失在天空中,

2011年6月13日,改進密封件的X-51A第二次試飛,但結果比第一次更差,火箭助推進器將X51推到5倍聲速後,激波速度越過進氣口前端過快,,導致發動機氣流的氣壓驟減,導致JP-7燃料來不及摻混燃燒。發動機未能起動直接墜海,

2012年8月14日第三次試飛更槽糕,飛行器在1.5萬米高空被B-52轟炸機投下後在助推火箭推動下平安飛了15秒,但與助推火箭分離一秒後,平衡尾翼失去控制導致進氣口發生氣流畸變,發動機無法成功點火,一頭栽入大海,即使對高超聲速已有多年研究的美國,至今也沒有突破相關技術瓶頸,美軍研究人員承認因與空氣劇烈摩擦產生“黑障”現象讓通訊很不穩定,在滑翔階段無法實現有效控制。可見這個看似衝浪板般簡單的東西有多麼的複雜了

想突破這個複雜的技術體系,首先要解決臨近空高超聲速氣動力設計,高超聲速飛行激波衝擊干擾與熱載荷現象十分複雜,“乘波體”特性非常複雜,升力特性、阻力特性、控制特性等都會隨著速度,攻角等引數的不同發生高度非線性的變化,可以說粘了一粒塵都有變化,

想摸清不同高度、攻角、馬赫數、側滑角、滾轉角、舵偏角組合後的各種條件下的氣動特性,需要一系列氣動力計算和實驗模擬提供設計依據,這要動用兩種大國級神器,總壓2x1081Pa、總溫6000K的高超聲速風洞和300萬億次/秒以上的超級計算機

,不過想準確模擬高室高速氣動特性,這兩大神器還是不夠的,還需要進行大量反覆的實際飛行,每次飛行費用的投入是以幾億元起計的。

另外,飛行器在臨近空間飛行時間長達數百秒,高馬赫數將導致極高溫的熱流。前艙溫度將達到1800攝氏度以上,彈翼舵翼的前緣防熱問題非常突出,超過了絕大多數航空航天材料的容許使用範圍,必須能抵抗長時間氣動加熱的嚴重燒蝕,如果熱防護結構在高速飛行中燒蝕,米粒大小的損的損傷區也會在飛行器周圍產生了的強大沖擊波導致飛行器解體,

氣動加熱燒蝕過程是受高空大氣環境、彈道設計.控制方案,擾動等諸多因素的影響而高度隨機的,理論分析和數值模擬無法解決,更多依賴反覆試驗摸索,除此之外,在10馬赫速度下長航程飛行的發動機也是技術難關,

最合適的衝壓發動機在地面無法啟動,必須依靠推進器送至一定高度和一定速度才能啟動,因此其進行試驗非常難,只能一個個的試,這也是一筆巨大的投入,而且不是投了錢就一定成功的,

看完這麼多國家的失敗史,就知道東風17有多利害了,這真不是做個計劃書就可以實現的夢想,實現的夢想後等於自己是拿著槍而對手手裡只有刀,而且這個優勢是十年內沒有任何國家能追得上來的,

最新評論
  • 1 #

    錢學森彈道+高超音速風洞+超級計算機+耐超高溫塗層……缺一不可。這是隻有超級大國的軍工體系才能具備的。

  • 2 #

    有個問題,閱兵上的武器必定是已經裝備到部隊的武器嗎?

  • 3 #

    解決不了通訊控制問題,是沒有辦法實際應用超高音速武器的,可喜可賀的是,中國成功解決了這個lz通訊問題

  • 4 #

    厲害了,我的國!感謝在幕後默默奉獻的科學家和軍工人員!

  • 5 #

    每一個都挑戰最高技術武器裝備,沒有雄厚的經濟勢力做後盾,還要具備先進技術人才團隊才能完成這項高超音速飛行器,中國實現了,這是中國人民的驕傲!

  • 6 #

    牛叉了我的國,為科學家們點贊

  • 7 #

    美俄也就算了,其他國家都是中國行我也行

  • 8 #

    美國都失敗多少次沒成功,其他國家也就算了,中國這次徹底打了個翻身仗!

  • 9 #

    我驕傲!為科學家點贊!

  • 10 #

    先不談材料等過不過關!沒有超高速風洞實驗室,想都不要想這事!

  • 11 #

    國外有種思想,中國行,我也行

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    東風門下,有公子十七。常凌於高雲,遠人間二百餘里。憑虛數躍,乘波疾行六馬赫。雖處宙斯塌下,可拒樓船於千里。

  • 13 #

    中國人民從此站起來了!

  • 14 #

    厲害了,我的國!感謝在幕後默默奉獻的科學家和軍工人員!

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    確實超級難,我們做到啦我們的科學家太牛啦

  • 16 #

    '展示國之重器,震懾世界邪惡,早日實現國家統一。使大國再展巨集偉。

  • 17 #

    山河無恙,人民幸福,國以強大,先輩放心。

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