美国军方开始研制黑燕6倍超音速飞行器


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据《简氏防务周刊》网站3月10日报道,美国军方将会在接下来几个星期公布黑燕极超音速飞行器的招标书。这一项目是经典的黑鸟SR-71超音速侦察机的改进型,不过现在还处于技术研发层面.



据《简氏防务周刊》网站3月10日报道,美国军方将会在接下来几个星期公布黑燕极超音速飞行器的招标书。


这一项目是经典的黑鸟SR-71超音速侦察机的改进型,不过现在还处于技术研发层面。


美国空军首席科学家马克·路易斯说:黑燕是美国空军和国防部高级研究计划局的共同项目,它将铺就美国极超音速飞行器发展之路。我们叫这种飞行器SR-72。


黑燕并不叫SR-72,但是却是空军实现极超音速飞行器过程中踏出的重要的第一步。在3月5日华盛顿的新闻通气会上,路易斯告诉简氏的记者。


路易斯说,SR-72会执行与SR-71相似的侦察任务,只是速度会是极超音速,那将是5马赫或更快。


飞行器以如此高的速度飞行要求其拥有一种非常专业的极超音速推进系统;黑燕的出现就是要扮演开发技术这种角色。(付志伟)


“黑燕”的发展历程


据国外媒体报道,现在,美国国防部高级研究计划局(DARPA)正在尝试研制一种像飞机一样起降的极超音速飞行器,这就是“黑燕(Blackswift)”计划。


1986年,美国里根总统宣布了开发新型航天器“东方快车”(newOrientExpress)计划,该飞行器从杜勒斯机场起飞,加速到声速的25倍,进入低地轨道,从华盛顿飞到日本东京仅需两个小时!但这项正式名称为“国家宇航飞机”(NationalAerospacePlane)的计划最终惨淡收场。


然而,不同于“东方快车”的是,“黑燕”的速度只达到6马赫,而不是25马赫。美国国防部高级研究计划局很快便表示,它不是“国家宇航飞机”。


事实上,“黑燕”脱胎于美国国防部高级研究计划局的“猎鹰”计划,而“猎鹰”计划的目标是,研制极超音速试验飞行器(HTV)系列。美国国防部的一位官员表示:“‘黑燕’起源于他们和美国空军合作的一项叫做“猎鹰”的计划。它就是HTV-3X。他们现在叫它‘黑燕’。”


根据外界掌握的关于“黑燕”的有限资料,洛克希德·马丁公司有名的 SkunkWorks团队是这种飞行器的主要承包人,实际上,美国国防部高级研究计划局平时不用“黑燕”这种称呼,它用的是“HTV-3X”这个名字。但 HTV-3X脱离了早先的“猎鹰”计划。在最近美国国防部高级研究计划局举行的科技会展上,像比尔·斯威特曼这样仔细的观察家注意到了一些重要的元素:“关键特征包括这样一些事实:HTV-3X是一种无人驾驶、有战斗机大小的飞行器。”


今年7月,有记者向美国国防部高级研究计划局询问有关“猎鹰”计划的信息,该计划局的发言人承认有这样的研究方向。“最初该计划准备研制将用火箭助推的HTV-3,但该计划现在正在研制一种HTV-3X概念设计,HTV-3X将由一种组合循环发动机取代火箭助推器提供动力,这意味着它将像一架飞机一样起降,并达到将近6马赫的速度。”


虽然直到现在,有关黑燕的资料仍然不多,但也有人注意到,美国空军5月发表的新闻稿援引美国国防部高级研究计划局史蒂文·沃克尔有关这项新计划的话说:“猎鹰/黑燕”试验飞行器将由一套组合涡轮发动机和冲压式喷气发动机提供动力。涡轮发动机能让飞行器加速到大约3马赫,然后由冲压式喷气发动机将速度提升到6马赫。


最近,《航空周刊》(AviationWeek)报道了这种新试验的部分原理,指出操作的关键将是一个内旋插口,这个插口组成了轴对称超音速冲压喷射装置流程设计的基础,该设计刚在澳大利亚最近的试验中进行了评估。沃克尔还指出,洛克希德·马丁公司(与Pratt-Whitney公司合作)是黑燕的主要承包商。他说:“我还将与这两家公司就我们获得这项高科技计划并开始和阿诺德工程发展中心(AEDC)进一步合作的重要性进行交流。”



洛克希德SR-71黑鸟式侦察机是美国空军先进的长程战略侦察机,以洛克希德A-12牛车式为基础,同系列的另一款机型是YF-12拦截机。由传奇般的凯利·犟生所领导的臭鼬鼠工厂,同样也设计了U-2侦察机,在SR-71上使用了大量的先进技术,不但是第一架拥有形状匿踪功能的飞机,更能以三马赫的高速躲避敌机与防空飞弹。没有任何一架SR-71是被击落的。


历史SR-71在1964年12月22日首次试飞,并在1966年1月进入加州比尔空军基地的第4200战略侦察联队(後改番号为第9战略侦察联队)服役。1990年1月26日,由于国防预算的降低与高昂的操作费用,美国空军将SR-71退役,但在1995年又编回部队,并于1997年展开飞行任务,1998年SR-71永久退役。


SR-71仍然是世界上最快的飞机,并且保有两项纪录:1976年7月28日当天,一架SR -71创下时速2,193.167哩(3529.56公里)的速度纪录,以及85,068.997呎(25,929公尺)的高度纪录,只有前苏联的MiG -25狐蝠式高空拦截机曾经在1977年8月31日达到更高的37,650。它可以在80,000呎(约24公里)的高空,以每小时100,000平方哩(约每秒72平方公里)的速度扫视地表。当SR-71在1990年退役时,其中一架从它出生的加州棕榈谷(Palmdale)的美国空军42号工厂(en:Plant42),飞到弗吉尼亚州香蒂利(Chantilly)国家航太博物馆展示,以平均时速2,124哩(3,418公里),全程只花了68 分钟。SR-71也保有在1974年9月1日创下的从纽约到伦敦的纪录:1小时54分56.4秒。(协和式客机飞行同样的路程要3小时20分,而最快的次音速客机波音747则需要7小时。)


1968年3月21日,Jerome F. OMalley少校与EdwardD.Payne少校驾驶序号64-17976的SR-71进行首次作战任务,这架飞机在服役生涯中累积了2,981个飞行小时与942次任务(多於其它任一架),包括257次分别从加州毕尔(Beale)空军基地、棕榈谷、日本嘉手纳(Kadena)基地、与英国皇家空军米登霍尔(Mildenhall)基地出发的作战任务。这架飞机在1990年3月飞到俄亥俄州德通市(Dayton)的国立美国空军博物馆。在冲绳,A- 12与SR-71被取了另一个绰号:Habu,因为当地人认为它们长得像这种东南亚的毒蛇。


SR-71共建造了32架,其中12架在飞行事故中损失,侦察系统官JimZwayer是唯一身亡的机师,其他人都弹射逃生成功。


洛克希德臭鼬鼠工厂的KellyJohnson为CIA设计的A-12牛车式是SR-71的前身。洛克希德称它为大天使(Archangel),但Johnson宁可用Article。在设计案的发展中,洛克希德的内部编号随著设计变更从A-1一直到A-11,A-11是第一个进行测试飞行的,装上了推力较低的J-75涡轮喷射引擎,因为原本要使用的普惠J-58引擎的开发延误了。当J-58终於抵达大牧场(51区),装上飞机成为第12个构型後,编号也随之变更为A-12,这个编号便持续使用到制造与运作。A-12共建造了18架,其中3架被转用为YF-12,也就是F-12拦截机型的原型机。


空军用的侦察机型原本称为R-12。然而在1964年的总统大选,参议员Barry Goldwater持续抨击詹森(LyndonB.Johnson)总统与新武器研发上落後於苏联,詹森总统决定以高度机密性的A-12计划,及存在的侦察型进行回击。


空军计划将R-12重新编号为RS-71(代表Reconnaissance- Strike,侦察—打击),接续在已有两次试飞的RS-70(XB-70女武神式轰炸机的衍生型)之後。然而,空军参谋长(AirForceChief ofStaff)CurtisLeMay更喜欢SR的编号,也想将RS-70改编号为SR-70,这时给予媒体的新闻稿仍然写著RS-71,造成总统误读飞机编号的传闻。


计划的公开与新编号使臭鼬鼠工厂与空军中参与计划的人员受到震撼;所有印刷了的维修手册、飞行员手册、训练vufoil、机座和材料都已印上了R-12(The18June, 1965 Certificate of Completion issued by the Skunkworks tothefirst Air Force Flight Crews and their Wing Commander arelabeled:R-12 Flight Crew Systems Indoctrination, Course VIII andsigned byJim Kaiser, Training Supervisor and Clinton P. Street,Manager,Flight CrewTrainingDepartment)。依照詹森总统的演说,编号依据指挥官命令变更,并立即重新印制29,000份蓝图上变更为SR-71。


D-21B装载在MD-21平台上的D-21无人机依据基本的A-12发展出来的M-21是一个重要的次型。这是以A-12改装成D-21无人侦察机的发射平台。


当D-21未装上时称为M-21,装上时称为MD-21。D-21是全自动的无人高空侦察机,发射後飞越目标区,并在指定地当D-21未装上时称为M-21,装上时称为MD-21。D-21是全自动的无人高空侦察机,发射後飞越目标区,并在指定地点投出资料包,由C-130回收,而D-21则自爆销毁。在一次测试中,发射後不久的D-21撞上母机并导致发射控制官身亡的测试意外後,这个计划在 1966年被取消。


唯一保留下来的M-21与D-21B,在华盛顿州西雅图的飞行博物馆陈列展览。


细节SR-71的机身大部份都是钛,而这些钛还是在冷战高峰期从苏联方面得到的,洛克希德用各种可行的伪装方法防止被苏联政府得知这些钛的用途。为了降低成本,他们使用的是可在较低温度软化而较易加工的钛合金,完成的飞机会涂上暗蓝色(趋近黑色),以加犟热辐射冷却与高空的伪装效果。


SR-71被设计为具有非常小的雷达反射截面(radarcross-section,RCS),这是早期的匿踪设计。然而,这并没有包括高温引擎排气,而那也能反射雷达讯号。讽刺的是,SR-71在联邦航空署(FederalAviationAdministration,FAA)的长程雷达上是最大的目标之一,在几百哩外就能追踪。


基本资料


机员:1或2名


全长:107呎5吋(32.74公尺)


翼展:55呎7吋(16.94公尺)


全高:18呎6吋(5.64公尺)


翼面积:1,800平方呎(170平方公尺)


空重:67,500磅(30,600公斤)


载重:170,000磅(77,000公斤)


最大起飞重量:172,000磅(78,000公斤)


发动机:2具可持续以後燃器运作之普惠J58-1涡轮喷射引擎,推力32,500磅(144.57千牛吨)


Wheel track: 16 ft 8 in (5.08 m)


Wheel base: 37 ft 10 in (11.53 m)


性能


极速:Mach 3.35於80,000呎(24,285公尺)高度,相当於2,193节(或时速2,522哩或4,062公里)


作战半径:2,900浬(5,400公里)


转场航程:3,200浬(5,926.4公里)


实用升限:85,000呎(25,900公尺)


最大升限:100,000呎(30,500公尺)


最大爬升率:大於60 m/s


翼负荷:94磅/平方呎(460公斤/平方公尺)


推重比:0.382:1

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