波音公司的高超聲速飛機(jī)方案飛行想象圖(美國(guó)波音公司圖片)
2017年,國(guó)外高超聲速飛行器發(fā)展突破既定計(jì)劃框架,迎來數(shù)個(gè)重大里程碑事件,其中最顯著的變化為高超聲速導(dǎo)彈從技術(shù)預(yù)研開始轉(zhuǎn)入裝備采辦,同時(shí)不同國(guó)家、不同發(fā)展方向開始呈現(xiàn)出非常顯著的不均衡發(fā)展態(tài)勢(shì),各方差距開始顯性化和擴(kuò)大化。
從國(guó)別來看,美國(guó)集中發(fā)力,完成了型號(hào)立項(xiàng)的重大跨越,開始轉(zhuǎn)化技術(shù)優(yōu)勢(shì),拉開與其他國(guó)家的差距,其中美空軍新啟動(dòng)了一型戰(zhàn)術(shù)級(jí)空射型高超聲速導(dǎo)彈的裝備采辦項(xiàng)目,美海軍按計(jì)劃成功完成了戰(zhàn)略級(jí)潛射型高超聲速導(dǎo)彈技術(shù)驗(yàn)證首次飛行試驗(yàn);美國(guó)洛馬公司和波音公司相繼發(fā)布關(guān)于高超聲速飛機(jī)研發(fā)的重大進(jìn)展或動(dòng)向;其他國(guó)家則基本仍按既定計(jì)劃穩(wěn)步甚至緩慢推進(jìn)。從發(fā)展方向來看,高超聲速導(dǎo)彈相比高超聲速飛機(jī)和可重復(fù)使用航天運(yùn)載器而言,無疑是本年度的重點(diǎn)突破方向,既有美俄按計(jì)劃順利完成飛行驗(yàn)證,又有美國(guó)啟動(dòng)裝備采辦,還有日本新啟動(dòng)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目;而高超聲速飛機(jī)方向隨明顯加速,但距離型號(hào)立項(xiàng)尚有差距,可重復(fù)使用航天運(yùn)載飛行器方向則仍按計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)。
波音公司在美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)2018年度科技會(huì)議上展出的高超聲速飛機(jī)方案模型(《航空周刊與空間技術(shù)》照片)
一、美國(guó):在順利推進(jìn)在研項(xiàng)目的同時(shí),空軍立項(xiàng)啟動(dòng)導(dǎo)彈裝備采辦,工業(yè)界加速推進(jìn)飛機(jī)研制
2017年是美國(guó)高超聲速大年,在高超聲速導(dǎo)彈和飛機(jī)兩大方向均取得了重大進(jìn)展。
在高超聲速導(dǎo)彈方向,美空軍裝備司令部壽命周期管理中心新啟動(dòng)了“高超聲速常規(guī)打擊武器”(HCSW)項(xiàng)目,旨在研制并采辦一型適合現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)攜帶的戰(zhàn)術(shù)級(jí)空射型高超聲速導(dǎo)彈,該彈主要用于在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境下快速精確打擊高價(jià)值時(shí)敏固定或可移動(dòng)部署地/海面目標(biāo)。此外,美空軍聯(lián)合美國(guó)防部國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)正在同步推進(jìn)“高超聲速吸氣式武器概念”(HAWC)和“戰(zhàn)術(shù)助推滑翔”(TBG)演示驗(yàn)證項(xiàng)目,瞄準(zhǔn)射程1000~2000千米,分別開展高超聲速巡航導(dǎo)彈技術(shù)和高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈技術(shù)的飛行演示驗(yàn)證工作,并計(jì)劃在2019年開始飛行驗(yàn)證。美國(guó)防部“常規(guī)快速全球打擊”(CPGS)項(xiàng)目正式更名為“常規(guī)快速打擊”(CPS)項(xiàng)目,不再?gòu)?qiáng)調(diào)全球范圍的射程要求,且國(guó)會(huì)要求在2022年前形成早期作戰(zhàn)能力。10月30日,在CPS項(xiàng)目框架下,美海軍戰(zhàn)略系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室在夏威夷考艾島太平洋導(dǎo)彈試驗(yàn)場(chǎng)牽頭完成了潛射型高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈滑翔飛行器首次技術(shù)驗(yàn)證飛行試驗(yàn),試驗(yàn)飛行器飛越3700千米成功擊中預(yù)定目標(biāo)區(qū)。該辦公室同時(shí)還啟動(dòng)了該型導(dǎo)彈用兩級(jí)固體火箭助推器的技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目。
在高超聲速飛機(jī)方向,美空軍裝備司令部壽命周期管理中心向美國(guó)GHI公司授予合同,要求圍繞高超聲速情報(bào)、監(jiān)視與偵察(ISR)飛機(jī)裝備概念開展基于物理的設(shè)計(jì)和分析技術(shù)研究,為后續(xù)高超聲速飛機(jī)裝備采辦奠定基礎(chǔ)。DARPA“先進(jìn)全狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)”(AFRE)項(xiàng)目按計(jì)劃向美國(guó)軌道ATK公司和洛克達(dá)因公司授出了承研合同,穩(wěn)步推進(jìn)渦輪基沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)(TBCC)地面集成驗(yàn)證科研工作。9月27日,美《航空周刊》宣稱收到疑似SR-72高超聲速飛機(jī)某型縮比驗(yàn)證機(jī)在臭鼬工廠總部附近飛行的目擊報(bào)告。2017年,美國(guó)洛馬公司多次公開透露,SR-72項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)持續(xù)取得突破,并暗示已經(jīng)制造了一型實(shí)物樣機(jī),宣稱最快將在2018年啟動(dòng)SR-72高超聲速飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)(與F-22大小相當(dāng),采用單臺(tái)全尺寸TBCC發(fā)動(dòng)機(jī))的研制工作。美國(guó)波音公司在2018年1月公開披露了采用并聯(lián)式TBCC動(dòng)力的馬赫數(shù)5級(jí)高超聲速飛機(jī)概念方案及研制計(jì)劃,展出了飛機(jī)模型,并宣稱將先研制試飛一型F-16大小的驗(yàn)證機(jī),再研制一型SR-71大小的飛機(jī)型號(hào),于2020年代末形成裝備。此外,美軍投資吸收高校在高超聲速平臺(tái)結(jié)構(gòu)技術(shù)上的研究成果、利用臨近空間氣球研究24~36千米高空的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)、繼續(xù)攻關(guān)清潔空氣加熱技術(shù)和變馬赫數(shù)試驗(yàn)技術(shù),支撐高超聲速飛機(jī)研發(fā)。
在可重復(fù)使用航天運(yùn)載飛行器方向,DARPA按計(jì)劃選定波音公司作為承研商,完成“實(shí)驗(yàn)性太空飛機(jī)”(XS-1)項(xiàng)目的全部后續(xù)(第二、三階段)研制工作。DARPA授予英國(guó)反作用發(fā)動(dòng)機(jī)公司科研合同,要求在美國(guó)開展“佩刀”發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)冷卻器樣機(jī)的高溫考核試驗(yàn),以確認(rèn)預(yù)冷器在馬赫數(shù)5的高溫高速氣流條件下的性能;相關(guān)試驗(yàn)設(shè)施已經(jīng)在美動(dòng)工興建。此外,美澳HIFiRE項(xiàng)目7月成功完成了HIFiRE 4飛行試驗(yàn)。試飛總體取得成功,但參與試飛的兩架HIFiRE 4乘波體飛行器中有一架在與助推器分離后很快與地面失去聯(lián)系,并最終未能按計(jì)劃完成其預(yù)定飛行過程。本次飛行試驗(yàn)?zāi)康氖鞘占冗M(jìn)乘波體氣動(dòng)布局的氣動(dòng)、穩(wěn)定性和控制等相關(guān)數(shù)據(jù)。
美澳HIFiRE 4飛行器(美空軍圖片)
二、俄羅斯:重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)術(shù)級(jí)高超聲速導(dǎo)彈并取得重大突破,其他方向無重要進(jìn)展
在高超聲速導(dǎo)彈方向,俄國(guó)防部副部長(zhǎng)鮑里索夫透露,俄羅斯將在2018-2027國(guó)家武器裝備計(jì)劃中將研制和部署高超聲速武器列為重大優(yōu)先事務(wù)之一,并宣稱計(jì)劃在2020-2022年間裝備空射型高超聲速導(dǎo)彈。4月15日,俄塔斯社報(bào)道稱,“鋯石”高超聲速反艦導(dǎo)彈完成了首次海上試射,并在試驗(yàn)過程中達(dá)到了馬赫數(shù)8的飛行速度。有俄媒推測(cè)發(fā)射平臺(tái)為亞森級(jí)攻擊核潛艇。在2016年連續(xù)兩次成功試射的Yu-71/-74戰(zhàn)略級(jí)高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈滑翔飛行器,2017年則未見公開報(bào)道任何重要?jiǎng)酉颉?/p>
在高超聲速飛機(jī)方面,“遠(yuǎn)程攔截航空綜合體”(PAK DP)項(xiàng)目仍然懸而未決。繼2016年年初米格公司宣稱正在開展米格-41方案研究,并計(jì)劃在2025年前進(jìn)入批量生產(chǎn)之后,俄羅斯議會(huì)聯(lián)邦委員會(huì)國(guó)防與安全委員會(huì)主席、前空天軍司令邦達(dá)列夫聲稱目前“談?wù)撁赘?41服役列裝為時(shí)過早,估計(jì)在2025年前列裝的可能性不大”。PAK DP項(xiàng)目近期正在爭(zhēng)取列入俄羅斯2018-2027年國(guó)家武器裝備計(jì)劃,但相關(guān)結(jié)果未見公開報(bào)道。米格公司聲稱米格-41的設(shè)計(jì)飛行速度為馬赫數(shù)4.0~4.3。
三、印度:裝備及技術(shù)研發(fā)無重要?jiǎng)酉?,列編兩座大型風(fēng)洞
繼2016年連續(xù)成功完成了“可重復(fù)使用運(yùn)載飛行器技術(shù)驗(yàn)證機(jī)”(RLV-TD)首飛和首次超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶飛點(diǎn)火試驗(yàn)之后,2017年陷入了階段性靜默,無論在“布拉莫斯”Ⅱ高超聲速導(dǎo)彈研制、“高超聲速試驗(yàn)驗(yàn)證飛行器”(HSTDV)項(xiàng)目技術(shù)研發(fā)還是在RLV-TD項(xiàng)目上都未見重要?jiǎng)酉驁?bào)道。其中,“布拉莫斯”Ⅱ高超聲速導(dǎo)彈據(jù)稱仍需要7-10年才能完成研制。不過,印度空間研究組織2017年正式命名列編了一座1米尺寸高超聲速風(fēng)洞和1米尺寸激波風(fēng)洞,為后續(xù)可重復(fù)使用運(yùn)載飛行器、兩級(jí)入軌飛行器、吸氣式推進(jìn)系統(tǒng)等高超聲速技術(shù)發(fā)展奠定了條件基礎(chǔ)。
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