印度首次試射高超聲速飛行器

文/ 楊詩瑞

近期，據(jù)印度媒體報道，印度在本國東海岸進行了首次高超聲速技術(shù)驗證飛行器測試。該項目已持續(xù)數(shù)年，本次測試將為印度高超聲速飛行器研制提供重要的數(shù)據(jù)支撐。有軍事專家表示，盡管此次試射的結(jié)果撲朔迷離，但無疑彰顯了印度在高科技領(lǐng)域追趕世界大國的決心。

不甘落后 加快步伐

近年來，隨著高超聲速技術(shù)不斷被突破，高超聲速飛行器已經(jīng)從概念和原理探索階段進入到了以高超聲速巡航導彈、高超聲速飛機和空天飛機等為應(yīng)用背景的技術(shù)開發(fā)階段。世界主要軍事大國將其視為現(xiàn)代化高端軍事能力建設(shè)的關(guān)鍵領(lǐng)域和重要核心，并開展了激烈競爭。

早在上世紀50年代，美、蘇等大國就已經(jīng)開始探索高超聲速飛行器技術(shù)。截至目前，美國、俄羅斯、法國、印度等國家都在開展高超聲速項目研究，并推出了部分產(chǎn)品。這其中既有美國的X-51飛行器，也有俄羅斯的匕首空射高超聲速導彈和先鋒高超聲速導彈。

作為南亞地緣大國，印度也對高超聲速飛行器表現(xiàn)出了濃厚興趣，分別開展了高超聲速巡航導彈和高超聲速飛行器研究。1998年，印度國防部啟動了天神下凡小型可重復(fù)使用空天飛機研制計劃。

“天神下凡”采用渦輪沖壓+超燃沖壓+火箭組合循環(huán)發(fā)動機，可作為高超聲速導彈和高超聲速飛機開展對地攻擊和偵察行動。

為加快高超聲速飛行器研制，2017年印度空間研究組織運行調(diào)試了位于維克拉姆薩拉巴伊太空中心的高超聲速風洞，其尺寸和試驗?zāi)芰μ幱谑澜缦冗M行列，可以模擬各種馬赫數(shù)、雷諾數(shù)和再入速度的能力。

▲ 印度國防研究與發(fā)展組織公布的高超聲速技術(shù)驗證飛行器模型

▲ X-43A飛行器是美國Hyper-X系列的代表作

亦步亦趨 喜憂參半

此次印度開展技術(shù)驗證的是一種配備了超燃沖壓發(fā)動機的無人飛行器，能夠以6馬赫的速度巡航飛行，并在20秒內(nèi)上升到32.5公里的高度。

沖壓發(fā)動機的最大特點是結(jié)構(gòu)簡單，它是利用前方高速進入空氣的沖壓效應(yīng)，使空氣高度壓縮，與燃料結(jié)合燃燒噴出。因此，沖壓發(fā)動機的關(guān)鍵在于進氣道設(shè)計。

從本次媒體披露的印度高超聲速技術(shù)驗證飛行器的模型來看，其進氣道屬于二元平面壓縮進氣道，也是目前世界上發(fā)展技術(shù)較為成熟的一種進氣道結(jié)構(gòu)，其代表作是美國研制的Hyper-X系列。

同時，該進氣道的外形看起來和高超聲速導彈上常用的進氣道相似，與蘇聯(lián)早年進行的超燃沖壓發(fā)動機試驗“常規(guī)高超軸對稱進氣道”是同一類型。這種進氣道一般只能適應(yīng)6馬赫以下的飛行速度，因此，主要用于超燃沖壓發(fā)動機技術(shù)的最初驗證。

印度國防研究與發(fā)展組織表示，此次試射的高超聲速技術(shù)驗證飛行器搭載在印度自行研制的烈火-1近程彈道導彈上發(fā)射升空，在進入預(yù)定高空與導彈分離后，啟動了超燃沖壓發(fā)動機并以6馬赫的速度巡航飛行，地面指控中心通過多部雷達、遙測站和光電跟蹤傳感器，跟蹤觀測了飛行器的飛行路線，收集了相關(guān)數(shù)據(jù)，后續(xù)將開展分析，以驗證關(guān)鍵技術(shù)。

據(jù)美國媒體報道，此次印度進行的高超聲速飛行器由烈火-1導彈發(fā)射升空后便進入到一種不受控制的模式，始終無法達到預(yù)定高度，可能導致驗證飛行器的飛行受到影響，本次飛行測試是否在每個節(jié)點都取得成功不得而知。

有軍事專家表示，對于一種復(fù)雜的新型高超聲速飛行器而言，首次飛行都會充滿各種風險，雖然印度此次進行的高超聲速技術(shù)驗證飛行器的具體測試細節(jié)尚不明確，但其科研團隊肯定會努力尋求解決測試時出現(xiàn)的問題。即便是獲得錯誤的飛行數(shù)據(jù)，對先進航空技術(shù)的測試而言也是一項重大成果。

路遠險重 未來可期

此次試射的高超聲速技術(shù)驗證飛行器是印度未來研制高超聲速導彈的關(guān)鍵。據(jù)印度媒體報道，此次印度國防研究與發(fā)展組織驗證了裝有超燃沖壓發(fā)動機的飛行器在15～20公里高度的飛行性能和其他關(guān)鍵技術(shù)。

該技術(shù)不僅可用于軍事，制造遠程高超聲速巡航導彈和高超聲速飛機，還可以用于包括低成本發(fā)射衛(wèi)星等在內(nèi)的民用領(lǐng)域。但在不斷縮減的資金預(yù)算下，印度軍方質(zhì)疑這種高超聲速飛行器研究能否滿足部隊的基本需要，這是印度國防研究與發(fā)展組織必須考慮的問題。

▲ 印度烈火-1近程彈道導彈

▲ 采用鴨式氣動布局的P-750導彈可稱是俄羅斯現(xiàn)代超聲速巡航導彈發(fā)展的先驅(qū)，雖然計劃流產(chǎn)，但從中不難看出今天俄印聯(lián)合研制的布拉莫斯-2高超聲速巡航導彈的影子

▲ 布拉莫斯-2高超聲速巡航導彈模型

另外，印度與俄羅斯合作研制布拉莫斯-2高超聲速巡航導彈的工作正在穩(wěn)步推進，共有20多家俄羅斯研究所和軍工企業(yè)以及數(shù)量眾多的印度相關(guān)工業(yè)機構(gòu)參與了研制工作。

布拉莫斯-2導彈將沿用俄羅斯鋯石高超聲速巡航導彈采用的超燃沖壓發(fā)動機技術(shù)，推測該導彈將具備7馬赫的最大飛行速度和600公里的射程，可以從水面艦艇、潛艇、飛機和地面平臺上發(fā)射。

據(jù)印度媒體報道，布拉莫斯-2導彈的研制工作預(yù)計2024年完成，盡管目前還處于方案論證階段，但印度和俄羅斯已經(jīng)提供了適當?shù)慕?jīng)費支持。布拉莫斯-2導彈在尺寸和質(zhì)量等特征上與現(xiàn)役布拉莫斯導彈相似，兩者將適用于完全相同的發(fā)射平臺和發(fā)射方式。

總之，印度在高超聲速技術(shù)研究中已經(jīng)取得了一定成果，但在超燃沖壓發(fā)動機方面還需要繼續(xù)依賴俄羅斯技術(shù)。有軍事專家表示，印度的所有高超聲速計劃都面臨著很大的挑戰(zhàn)，尚需要多年才能設(shè)計出實用的高超聲速飛行器。