“中國‘高超聲速重型轟炸機’可在兩小時內抵達紐約。”英國《每日快報》網站22日的文章拋出了這個令人震驚的題目。這篇文章稱,中國研究成功一種新型高超聲速飛機布局,中國或因此在中美高超聲速技術競爭方面領先一步,而且其技術“可能會引發第三次世界大戰”。一看到這條報道,看空天感覺英國媒體真是語不驚人死不休。而查閱國內資料,確實發現中國在高超聲速飛行器布局研究方面取得新成果,那么這種布局到底有多牛,和外媒報道的新型轟炸機到底是什么關系呢?。
英國《每日快報》的配圖。
我們先來看看《每日快報》的報道。該報道稱,中國研究人員對外炫耀一個能以前所未有的速度,在兩小時內抵達紐約的“高超聲速重型轟炸機”計劃。以崔凱為首的科學團隊論述了未來主義色彩的飛機,其飛行速度達到聲速的5倍,可進行環球飛行。以高超聲速飛行從北京到紐約只需兩個小時。報道還稱,高超聲速飛行器的飛行速度很快,可以忽略別國的導彈防御系統,“這更令人擔心其技術可能會引發第三次世界大戰”。
文章稱,一位未參與研究的中國飛機設計師宣稱,該飛機就像“超聲速重型轟炸機”,他認為該機可攜帶“從鮮花到炸彈”的任何東西。他補充說:“這是一個瘋狂的設計,但無論如何,他們已經設法使其工作。”這位未透露姓名的設計師補充說,這一科學壯舉是中國一系列正在發展的但尚未報道的飛機的中的一種。“這可能會導致高超聲速技術向前邁出一大步。”
中國科研團隊公布的新型高超聲速飛行器布局外形圖,確實極具創新。
報道稱,崔和他在北京中國科學院的團隊使用飛機模型在風洞中測試空氣動力學性能。測試發現,該模型以高達7倍的聲速測試時,表現出低阻力和高升力。報道稱,最新的研究似乎使北京在北中美兩國之間的高超聲速競爭中處于領先地位。洛克希德·馬丁公司宣布,去年在SR-72超聲速偵察和攻擊機上取得了初步的進展。
筆者查閱國內媒體報道發現,中科院力學所崔凱研究員團隊確實提出了一種新型高超聲速飛行器布局,論文以封面文章刊登于《中國科學: 物理學力學天文學》期刊上,但這項技術與所謂的高超聲速重型轟炸機計劃無關。
據光明網的報道稱,崔凱團隊提出的飛行器布局針對高超聲速飛機,該布局“可同時滿足高升阻比、高升力系數和高容積率的‘三高’需求,為未來高超聲速飛機的設計開辟了一條新途徑”。高升阻比可以保證其航程,高升力可使其在高海拔巡航飛行條件下保持升重平衡,高容積率則可滿足載客/載貨的實際需要。在高超聲速飛行條件下,強烈的激波和摩擦阻力會導致飛行器的升阻比提升十分困難。而由于各項性能相互制約,現有飛行器布局很難同時達到“三高”。針對這些問題,崔凱研究團隊基于原創的“高壓捕獲翼”概念,采用雙升力面設計,提出了軸向投影類似于英文字母“I”的新型布局,借助于飛行器上方額外增加的升力面,精確捕獲兩次壓縮后的高壓氣流,產生高升力,從而大幅提高飛行器的升阻比,并可有效緩解容積率與上述氣動參數間的矛盾關系。
美國的X-51驗證飛行器。其技術難度要比助推滑翔型高超聲速飛行器更大。
文章稱,風洞測試顯示,這種全新的布局形式,在大容積率條件下可獲得超過4.5的升阻比,額外增加的升力面可使飛行器的升力系數提高60%左右。報道稱,該研究已歷時7年,先后得到了國家自然科學基金和力學所高溫氣體動力學國家重點實驗室的資助。
不過,沒有任何跡象表明該項研究與“高超聲速重型轟炸機”有關。英國媒體采訪的工程師不敢透露姓名,將其和所謂的高超聲速重型轟炸機聯系到一起過于牽強。
中國在高超聲速飛行器領域,中國可能會首先從助推滑翔型高超聲度導彈領域突破。沒有超燃沖壓發動機,可以固體火箭,高超聲速乘波體不好搞,可以先從旋成體來。
看空天認為,高超聲速武器是一種改變游戲規則的武器,是未來空天武器發展的一個“風口”。西方喜歡炒作中國的所謂高超聲速武器,把這個時髦的詞加上第三次世界大戰和中國聯系起來更容易引發關注,這其實是炒作中國威脅論的一部分。就在一周前,海軍美國太平洋戰區司令哈里·哈里斯在眾議院軍事委員會會議上說,他“非常擔心中國對下一波軍事技術的巨額投資,包括高超聲速導彈……如果美國沒有跟上步伐,(美國太平洋司令部)將很難在未來的戰場上與人民解放軍展開競爭”。
典型的助推滑翔型高超聲速武器構型。雖然其飛行彈道低,可進行變射面橫向機動,但是機動過程中會減速,在射程末段速度和機動性可能都會變弱,可被改進型反導系統攔截。
實際上,在高超聲速飛行器領域,中國可能會首先從助推滑翔型高超聲度導彈領域突破,因為這一系統可以沿用傳統的固體火箭發動機作為助推器。而滑翔體也可以使用較為傳統的旋成體構型。相比之下,高超聲速巡航導彈和高超聲速飛機的研制難度更大,其設計了極為復雜的發動機和氣動布局。從國內報道的情況來看,目前我們已經在氣動布局方面取得了新的突破,但是在發動機、特種材料方面恐怕仍需時日。崔凱團隊的這項研究更傾向于基礎性研究,并非是一個工程型號,甚至還沒有達到驗證機的階段。要實現高超聲速飛行,還要面臨超然沖壓發動機、先進材料等眾多難題。