中國高超音速乘波體飛行器何時武器化?
原標題:中國高超音速乘波體飛行器何時武器化?
中國官方日前宣布,已完成首次乘波體高超音速飛行器「星空-2」的飛行試驗,乘波體與傳統高超音速飛行器相比有何優勢,也引發輿論關注熱議。中國航天空氣動力技術研究院8月3日發布消息稱,北京時間8月3日6時41分,該院研製的「星空-2」火箭發射升空,經過近10分鐘飛行,火箭完成主動段轉彎、拋罩/級間分離、試飛器釋放自主飛行、彈道大機動轉彎等動作,按預定彈道進入落區。據介紹,「星空-2」系統利用火箭助推系統投送到預定高度,並分離自主飛行,實現高度30公里,馬赫數5.5至6,飛行窗口自主飛行400秒以上。乘波體是指一種適宜高超音速飛行的氣動外形,飛行時飛行器的前緣平面與激波的上表面重合,就象騎在激波的波面上,依靠激波的壓力產生升力,所以叫乘波體。
據《環球時報》8月6日報道稱,目前乘波體已成為世界各國高超音速飛行器研究的重點領域。美國在這方面投入最多,成果也最豐富,並進行了工程化產品的試驗。軍工巨頭波音之前研製的X-51A實際上就採用了一種典型的乘波體設計。此外,HTV-2高超音速飛行器也使用了乘波體設計。該飛行器是迄今為止設計指標最高的助推-滑翔型高超音速飛行器。俄羅斯在高超音速飛行器方面也有深厚積澱。俄羅斯總統普京此前在年度國情咨文中首次披露的「先鋒」高超音速助推滑翔導彈,其滑翔體疑似採用乘波體設計。一位中國專家介紹,高超音速飛行器是指能在5倍音速以上穩定飛行的飛行器,目前,有三種常見的結構: 最常見的是旋成體,也就是在三維空間中,由旋轉曲面與底截面圍成的物體,俄羅斯「匕首」彈道導彈屬於此類型。 第二種為翼身融合體,布局類似飛機布局,帶有機翼,比如美國計劃中的SR-72高超音速偵察機等。第三種就是中國這次試射主角採用的升力體。主要利用機身的氣動外形產生一定升力,其性能介於彈道式飛行器和有翼飛行器之間,並具有兩者的長處,氣動力載荷比較低,結構質量中等,主要用於重返大氣層的航天器設計。
中國專家稱,乘波體使用的速度範圍比較廣泛,在5至23馬赫都具有較高的結構強度、機動性和升阻比。從外形上看,乘波體看上去比較扁平。中國專家介紹,相比傳統旋成體飛行器,乘波體如果實現武器化,將具有很大優點。 採用助推滑翔方式的乘波體,在相同的釋放高度和速度下,其縱向和側向滑翔距離都遠超傳統旋成體彈頭。特別是側向滑行能力很強,可實現大範圍側向機動,實施「變射面」打擊,加之飛行的彈道低,敵方預警系統更難以預測其飛行軌跡。而在射程相同的情況下,更難以攔截。
不過,目前來看,乘波體的氣動設計和飛行控制要比傳統旋成體飛行器更複雜一些,這也導致目前乘波體的高超音速飛行器的實用化和武器化具有一定困難。 另外,目前的乘波體高超音速飛行器的體積利用率似乎不如旋成體飛行器,這也給武器化帶來一定困難。 總體來看,目前各國對乘波體高超音速飛行器的研究,仍處於原理和工程試驗階段,尚未完全形成武器化。中國專家分析,按照中國航天空氣動力技術研究院公布的消息,「星空-2」飛行試驗任務是在集團公司支持下開展的創新研發項目。
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