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新格局

2014-05-07 20:18:01
現代兵器 2014年4期
關鍵詞:研究發展

由于高超音速技術的前瞻性、綜合性和帶動性,更加顯現了高超音速技術在未來政治、軍事格局中的作用和地位,也更加突出了高超音速打擊武器在未來戰爭威懾和打擊能力。因此,在上世紀90年代后,有更多的國家加入到了高超音速技術的研究行列。

第一梯隊

半個多世紀以來,美國在高超音速技術領域的不懈探索,取得了極其豐富的成果。美國依靠其雄厚的經濟實力、先進的科學技術和人才儲備,不愧為高超音速技術領域的領頭羊,雄踞霸主地位。在新的時期,美國軍事戰略做出了巨大的調整,深刻影響了高超音速技術領域的格局。尤其是在2001年“國家倡議計劃”(NAI)之后,美國強化了研究的力度,調整了發展戰略,整合了部分計劃,將發展重點放在了技術基礎。

X-37天地往返系統的成功試驗給美國打了一劑強心針。美國利用俄羅斯的經濟困難,借助國際合作開發,充分利用了“小兄弟”們的技術成果,來壯大自己的實力。

2010年5月,美國空軍發布了未來發展戰略和指導科學技術發展的綱領性文件“技術遠景2010—2030”。在文件中,與高超音速技術相關的三個領域分別對高超音速飛機、高超音速巡航導彈和可重復使用的太空運載器進行了規劃,與美國歷來的發展思路一脈相承。其中與快速戰場情報、監視及偵察/打擊系統一項對應的是高超音速飛機,典型的項目為“獵鷹”。盡管后者進行的并不順利,但仍為美國未來發展的重點。與高超音速巡航導彈一項對應的是超音速和高超音速巡航導彈,典型的項目仍然包括X-51A、HyFly和RATTLRS。采用吸氣式動力系統的可重復使用太空運載器是高超音速技術發展的遠期目標。這一思路與過去的規劃有很好的連續性,盡管具體方案選擇上可能有所調整,但總的發展格局依然保持穩定。

緊隨其后,2013年11月1日,洛·馬公司公布了新一代高空高超音速情報、監視、偵察打擊系統SR-72。它是美國空軍實施發展路線圖的產物,也是高速打擊武器(HSSW)體系的組成部分。

俄羅斯雖然在這一領域仍然處于領先的地位,但已是昔日風光不在。由于國家解體后經濟困難,給高超音速技術的發展帶來了巨大的困難,投入不夠,發展緩慢,但儲備的實力和基礎猶存,是唯一可與美國抗衡的國家。

IGLA高超音速飛行計劃是俄羅斯最重要的計劃,可以與美國“超”-X計劃比美。據外媒體報道,該計劃取得了重大進展。

2004年2月,在“安全”2004演習中,俄羅斯對其高超音速導彈Kh-90進行了試驗。長期以來,該導彈處于保密狀態。據媒體推測,Kh-90已在2010年裝備了部隊,堪稱是世界第一種高超音速導彈,是對抗美國導彈防御系統的克星。

由AS-4遠程戰略空對地導彈發展而來的高超音速試飛器被稱為“空中實驗室”,后來以此為基礎發展“彩虹”-D2高超音速導彈,是俄羅斯的重要發展計劃。美國幅員廣大,依靠遠程轟炸機為發射平臺,突出空射武器的地位。

它們利用在超音速領域的優勢,潛心研究,取得了鮮為人知的成果。在2009年莫斯科航展上,展出了近年來的科研成果令人驚嘆。俄羅斯不會淪落為世界二流的地位,近期領導人也明確表示,加大資金和技術的投入,重振昔日的輝煌。

第二梯隊

高超音速技術第二梯隊領軍國家當屬法國。法國憑借在超音速技術領域的技術優勢和實踐,多年來一直是矢志不移第發展高超音速技術。尤其是與俄羅斯長期合作,受益頗豐。

近二十年來,法國一直致力于吸氣式高超音速飛行器的研發工作。在國防部等單位領導下,法國于1992年制定了國家高超音速研究與技術(PREPHA)計劃。該計劃歷時6年,研制了Chamois超燃沖壓發動機,并在馬赫數為6的速度下進行了反復試驗。2003年1月,法國航空航天研究院(ONERA)和MBDA公司開始實施一項被稱為LEA的飛行試驗計劃,旨在提高法國對吸氣式高超音速飛行器的設計、開發和試驗能力,建立有效的研究開發方法,包括研究數字仿真和地面試驗方法,開發數學和試驗工具,并利用這些手段開發驗證飛行器,進行飛行試驗。

法國在發展高超音速技術中,更強調技術基礎的研究和在民用飛行器上的應用,為以后的“阿麗亞娜”的后繼發射系統,尋找代用品。

英國在20世紀80年代曾提出過“霍托爾”單級入軌航天飛機的方案。

在1995年英國航空航天公司的“霍特爾”(HOTOL)和羅羅公司的RB545發動機計劃下馬之后,英國仍然對這兩個計劃的關鍵技術進行了潛心研究,尤其是在火箭基超燃沖壓發動機的研究方面獨樹一幟。

在經歷25年的努力后,“靈霄塔”(SKYLON)單極入軌空天飛行器計劃浮出水面。它是以這兩個計劃為基礎的新空天發展計劃。

“靈霄塔”計劃于2003年提出,是一種單極入軌的運載系統。它能夠像常規飛行器一樣從機場跑道上起飛,運送完載荷后以同樣的方式返回。它代表了一種獨特的技術挑戰,其設計目的是獲得一種可以進行商業化的研發和運作系統。它要能夠滿足以下的性能要求:可重復使用性;單級入軌;具備終止飛行能力;操作簡便;無人駕駛;可再入大氣層;對環境影響小。

近年來,英國主要是參與美國、澳大利亞的聯合開發,自己獨立發展的項目不多。

德國在“桑格爾”兩級入軌航天飛機計劃后,也一直在進行高超音速技術的研究。除了與俄羅斯進行開發外,也參與美法的聯合研究。

2005年10月27日,德國航空航天研究中心(DLR)成功地進行了“尖前緣飛行試驗”(SHEFEX Sharp Edge Flight Experiment)的第一次飛行試驗SHEFEX-1。SHEFEX-1以6馬赫的速度飛行了20秒,獲得了一套完整的高價值氣動數據。繼SHEFEX-1飛行試驗取得成功后,SHEFEX系列成為德國發展戰略路線圖中的關鍵計劃。

SHEFEX 計劃再入技術和高超音速技術研發項目的目的是對一種尖前緣多平面組成的新型再入飛行器的性能進行研究。該飛行試驗計劃利用改裝的探空火箭發動機系統,在短期內進行高效費比的飛行試驗。除進行材料和結構的測試外,還進行實際飛行數據與數值模擬和地面測試結果比較,這對于調整和驗證模擬工具以及驗證地面測試結果的有效性非常重要。endprint

后來者

在第二梯隊中,澳大利亞的表現異常活躍。他憑借武麥拉優良的靶場條件和與美國的關系,西方國家許多聯合開發計劃均在澳大利亞進行。它充分利用合作的成果,加速本國高超音速技術的研究進程。

日本也是從事高超音速技術研究較為活躍的國家。它在組合發動機、材料科學、試驗技術領域具有優勢,只是由于國體問題,不敢冒然提出打擊武器計劃,而是羞羞答答進行基礎研究。一旦環境發生變化,日本會很快出現軍事用途的計劃。

另外,加拿大、韓國也在積極高超音速技術的聯合開發研究。

令人們不能小覷的是印度。進入20世紀90年代后,印度雖然經濟不濟,但也積極加入到高超音速技術競賽的大軍中。它借助于俄羅斯的聯合開發,具備了一定的開發實力。除了進行一系列基礎研究和超燃沖壓發動機的開發外,還在維克拉姆薩拉巴航天中心建造了一臺高超音速風洞,目前世界上具有高超音速風洞的國家并不太多。

近些年來,印度也曾提出了不少的發展計劃,均作為“天神下凡”計劃的組成部分。印度自行研制高超音速航天飛機是一個最具挑戰性的計劃。

印度也曾提出高超音速巡航導彈計劃。一種方案是在“寶石”超音速導彈的基礎上發展稱為“布拉莫斯”-2的導彈。但估計這一方案不易實現,因為他要達到5馬赫以上的飛行速度似乎不太可能。印度為此又提出了一種全新設計的第二種方案。

未來競爭加劇

高超音速技術進入了一個新的發展時期。高超音速技術發展任重而道遠。高超音速技術領域的軍備競賽將會越來越激烈。

高超音速技術經歷了艱辛的60年發展之路,美、俄等國家高超音速技術發展計劃幾乎涵蓋了高新技術的最新發展,是一部航空航天技術發展的百科全書。它記錄了曲折的發展路程,也展現了未來發展的藍圖。

縱觀高超音速技術發展史,我們可以看到,不懈的探索,偉大的實踐是科學技術發展和社會發展的動力。高超音速技術的探索帶動了航空航天技術乃至整個科學技術的發展。將高超音速技術用于空間資源的爭奪和軍事打擊系統將給高超音速技術的研究帶來持續的動力,因此,高超音速技術領域成了新時期軍備競賽的最為劇烈的區域,它將對未來軍事發展戰略與變革產生巨大的影響。然而,高超音速技術的研究是一項是十分龐雜的系統工程。它涉及到許多跨部門的學科和許多未知的科學領域,因此聯合開發、資源共享成了未來發展趨勢。

高超音速技術是諸多前沿高新技術的集合。高超音速技術研究是一個長期認識深化的過程。它的發展將會帶來科學技術的繁榮。

(編輯/萬力)endprint

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