戈壁基地传喜讯中国空军某重大试验圆满成功

黑云长剑 收藏 71 53867
导读:  [img]http://img8.itiexue.net/1261/12619208.jpg[/img]   美国宇航局推出的X-43项目   某重大试验取得圆满成功!喜讯从处于大漠戈壁的基地中传出。上级机关在贺电中称赞长年驻扎在这里的同志们“不愧是"特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献"的科研团队的典型代表”。而率领这支优秀团队的领航人,正是国家863计划某重大项目专家组组长,中航工业成都飞机设计研究所副所长聂海涛。   怀着一腔爱国情、报国志、强国梦,大学毕业后的聂海涛来

戈壁基地传喜讯中国空军某重大试验圆满成功


美国宇航局推出的X-43项目


某重大试验取得圆满成功!喜讯从处于大漠戈壁的基地中传出。上级机关在贺电中称赞长年驻扎在这里的同志们“不愧是"特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献"的科研团队的典型代表”。而率领这支优秀团队的领航人,正是国家863计划某重大项目专家组组长,中航工业成都飞机设计研究所副所长聂海涛。


怀着一腔爱国情、报国志、强国梦,大学毕业后的聂海涛来到了成都飞机设计研究所。他积极跟踪国际军机发展趋势,利用各种专业协调机会,不断吸取新知识来充实自己。他把国内曾经研制过的多种机型的总体、性能、系统、结构等技术报告仔细研究了一遍,为后来在新技术、新领域的大胆探索创新奠定了坚实基础。


上世纪末,成都所参与了国家的某型号方案论证,聂海涛撰写的一篇研究报告观点新颖、思维严密、分析透彻、论述完整,得到了与会专家、学者的关注与好评。从那时起,聂海涛就参与到国家某重大课题的研究工作中。


优异的表现让聂海涛很快成为研究所当年同期入所大学生里的第一批工程师,短短一年内又破格晋升为青年高级工程师。“八五”期间, 聂海涛和他的课题组迎来了国家下达的又一项新的研究课题对多种飞行器不同的设计思路从总体、性能、技术关键等方面进行综合评估和比较。由于完成任务十分出色,年仅32岁的聂海涛再次被破格晋升,成为了同行中最年轻的自然科学研究员,并被推荐为我国某专项专家组责任专家。


戈壁基地传喜讯中国空军某重大试验圆满成功


美国宇航局推出的X-43项目


相关资料:


高超声速飞行器一般是指飞行马赫数Ma≥5,采用吸气式发动机的飞行器。它主要包括航天运载器、太空作战飞行器、高超声速导弹、高超声速飞机等。发展高超声速飞行器在开发太空和军事应用方面,具有十分重要的意义。可能的高超声速飞行器方案如图1所示。


高超声速飞行器的关键技术主要是吸气式推进系统技术、一体化设计及多学科优化(重点是空气动力学)和材料与结构(重点是防热系统)技术。


NASA和美国空军于2000年12月签订协议,计划联合发展高超声速技术。2001年, NASA和美国国防部联合提出了国家航空航天倡议(NAI),建议美国发展高超声速飞行器分三步走:


近期致力于打击关键目标的超声速/高超声速巡航导弹的研究;


中期集中发展能够实现全球到达的高超声速轰炸机;


远期瞄准成本可承受和能及时进入太空的重复使用的运载器。



二、美军的研究进度


1.高超推进技术


在吸气式高超声速技术开发方面,X-30下马后,美国空军曾开展了一个范围缩小,被称为"高超声速系统技术项目"(HySTP) 的新项目,该项目的重点是在名为"高超声速飞行试验"(HYFLITE)的项目下设计、制造和飞行验证一种马赫数10~15的超燃冲压推进系统,目的是进行一系列火箭发射的飞行试验,以解决国家空天飞机(NASP)技术开发工作遗留的两个主要技术问题:边界层转捩现象和高超声速超燃发动机在真实大气环境下的运行。经过10年的努力,花了大约20亿美元后,高马赫数氢燃料超燃冲压发动机技术仍未完全突破。


1995年,美国空军开始实施"高超声速技术"(HgTech)计划(后改名为HySET--碳氢燃料超燃发动机计划),目的是研制碳氢燃料超燃冲压发动机并进行地面试验。采用碳氢燃料的原因有以下几点:碳氢燃料比氢燃料容易贮存,使用方便;采用现有地面设备就可以进行试验;马赫数 8是使用碳氢燃料的上限;由于碳氢燃料的密度比氢燃料高,所以可减少导弹的尺寸。该发动机由普惠公司研制,年研究经费700万~1500万美元。2003年,完成了世界首台飞行重量的碳氢燃料超燃冲压发动机的地面试验。


该项目以先助推到马赫数4,然后用超燃冲压发动机加速到马赫数8的导弹为应用背景,发展战略是集中进行有代表性高超声速飞行器推进分系统的开发,并对单台马赫数8碳氢燃料发动机流道进行有限的地面验证试验。


该项目的愿景是实现持续的高超声速飞行。与NASP不同,该项目采用了渐进的开发途径,从成本和风险较低的一次性使用导弹起步,到21世纪初再扩展到更高马赫数、可重复使用及载人飞行器。


项目完成了包括大量直连和自由射流试验数据、吸热燃料特征化,以及主动冷却燃烧器板的研制等。这项工作与内部技术工作(如在直连试验装置中测试喷嘴-燃烧器设计方案)密切协调,产生了非常有价值的数据库,内容包括壁空穴中的火焰稳定性、几种备选燃料的点火限制和燃烧效率,以及在隔离部分燃烧器和进气道的相互作用等。此外,在双模态冲压-超燃冲压发动机流道的计算流体力学(CFD)分析方面也开展了大量工作。


HyTech项目旨在解决马赫数4~8推进系统的许多关键技术,如在超燃冲压发动机接替点启动进气口、从冷启动条件初始化燃烧过程、引导碳氢燃料燃烧过程、控制吸热燃料的脱氧作用和裂解以冷却飞行器、开发用于发动机的必要材料和结构,以及评估与喷管再组合损失等部件低效率有关的性能代价等。



2.高超声速导弹



达到最大飞行速度马赫数8需要突破大量关键技术,因此,美军计划在HyTech项目结束后,进行一种原型飞行器的飞行试验,这样,到2015年可望研制出一种实用的最大飞行马赫数6~8的吸气式高超声速导弹。研制工作计划分六个阶段:系统指标编制(1998~2007年,一个迭代过程);系统设计方案开发(1999~2003年,两个竞争者);技术风险降低(1997~2007年);样机设计和飞行试验(2003~2007年,2005年首飞);工程与制造开发(2007~2012年,2010年首飞);低速初步生产并形成初步作战能力(2012~2015年)。


美国国防高级研究计划局一开始提出的是"成本可承受快速响应导弹演示样机"ARRMD(Affordable Rapid Response Missile Demonstrator )(如图3所示)计划,目的是研制以碳氢燃料超燃冲压发动机为动力,马赫数6~8,响应时间2~8min,射程1100km,载荷能力112kg的低成本巡航导弹。该项目采用的是普惠公司在空军HyTech计划下研制的发动机。计划2004年进入工程研制阶段,2010年前后开始装备部队。


项目计划在阶段Ⅰ投入1000万美元,阶段ⅠA再投入500万美元,此后的6次演示验证飞行计划花费5000万美元。该项目在飞行试验前被取消了。


2003年初,空军研究实验室设立了一个名为"吸热燃料超燃冲压发动机飞行演示样机"(EFSEFD)的项目,后改名为"超燃冲压发动机演示样机-乘波体"(SED-WR)。该项目实际上延续了DARPA的先进快速响应导弹演示样机(ARRMD)项目中乘波体部分的工作。当时计划在2006年末首飞,如果成功的话,计划进行5~11次飞行。2004年,空军研究实验室选择波音(机体)和普惠(发动机)为承包商研制SED-WR飞行试验样机。2005年9月,该项目正式命名为X-51A。X-51A设计方案如图4所示。


X-51A将是一种空中发射、一次性使用的导弹,以一台碳氢燃料的超燃冲压发动机为动力。该发动机是普惠公司2000年在空军研究实验室的HySET项目下开始研制的。有一台地面试验样机已在2002年9月~2003年6月在模拟的马赫数4.5~6.5气流条件下进行过试验。2006年7月,闭环的超燃推进系统完成了马赫数5地面试验。最初空军研究实验室打算在NASA的X-43C上试飞该发动机,但该项目在2004年3月下马了。SED-WR项目可能就是X-43C的后备项目。X-43C计划使用三台并排排列、带变几何截面进气道的超燃发动机模块,而SED-WR飞行样机将使用一台带固定几何截面的超燃发动机。


X-51将由B-52在10700m高度投放,由一台MGM-140 ATACMS导弹的固体助推火箭加速到超燃冲压发动机的点火速度马赫数4.5。预计目标速度为马赫数6~7。首次飞行初步定在2008年末,但计划进行的总飞行次数及研制的样机数量还没有宣布。



X-51射程:约1100km;长度:包含助推器7.9m,不包含助推器约4.3m;重量:包含助推器1820kg,不包含助推器约720kg;燃料:JP-7。


此外,2001年,美国DARPA与海军研究办公室还开始了为期4年的"高超声速飞行验证计划"(HyFly)(如图5所示),最终目标是研制最高巡航马赫数6、射程1110km、采用常规液体碳氢燃料超燃冲压发动机的巡航导弹。主承制商波音公司和发动机研制商Gen Corp Aerojet公司正在研制高超声速打击导弹演示样机。2002年5月成功完成全尺寸、完全一体化的高超声速巡航导弹发动机的第一次地面试验。2003年进行了多种速度(马赫数3.5、4.1和6.5)和重要状态的自由射流超燃冲压发动机的试验。飞行试验计划于2004年开始,11月达到马赫数4,2005年达到马赫数6。


3.空天飞机


2003年6月17日,美国空军和DAPRA联合对FALCON(从美国本土发射和运用力量)招标。其远期目标是在2025年研制成功高超声速巡航飞行器(HCV),能在2小时内打击16000km外的目标。HCV可带5440kg载荷,包括巡航导弹、小直径炸弹和CAV。



64
回复主贴

相关文章

更多 >>
聚焦 国际 历史 社会 军事

猜你感兴趣

更多 >>
71条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

热门话题

更多
广告 国产军事战争模拟 新增南极洲地图 核武参战
发帖 向上 向下
广告 关闭