中国海空军最应优先发展的是什么武器?

西陆新兵 收藏 4 1549
导读:按照国外流行的说法, 近空间飞行器主要指气球、飞艇、无人机等一类的低速飞行器. 美俄等国家长期以来, 执行了多个高超声速飞行器研制计划, 从它们的特征和飞行空域来看, 实际上是属于近空间飞行器的范畴.20 世纪末, 中国明确提出了高速近空间飞行器的概念, 并开展一系列基础研究和论证, 现在这种说法已逐渐为大家所接受. 高速近空间飞行器主要可分为两大类: 以火箭为动力的高超声速飞行器(hypersonic rocket ve- hicles, HRV) 和以吸气式发动机为动力的高超声速飞行器(
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看看下面的资料你就明白啦,把高超声速无人攻击飞行器装载水面大型舰艇潜艇上,用其对付美国海空军目标!!!!!!!!!



按照国外流行的说法, 近空间飞行器主要指气球、飞艇无人机等一类的低速飞行器. 美俄等国家长期以来, 执行了多个高超声速飞行器研制计划, 从它们的特征和飞行空域来看, 实际上是属于近空间飞行器的范畴.20 世纪末, 中国明确提出了高速近空间飞行器的概念, 并开展一系列基础研究和论证, 现在这种说法已逐渐为大家所接受.

高速近空间飞行器主要可分为两大类: 以火箭为动力的高超声速飞行器(hypersonic rocket ve- hicles, HRV) 和以吸气式发动机为动力的高超声速飞行器(hypersonic air-breathing vehicles, HAV), 如:高超声速巡航导弹、远程机动弹道导弹、高超声速第6 期崔尔杰: 近空间飞行器研究发展现状及关键技术问题663飞机、可重复使用的高超声速空天飞行器等.

20 世纪60 年代以来, 以火箭为动力的高超声速航天飞行器(如: 各类导弹、卫星、载人航天器、空间实验室、空间站和大型运载工具等), 有了很大发展, 目前技术已达到成熟. 以吸气式发动机为动力的高超声速飞行器, 受到广泛关注. 从20 世纪50 年代末开始对超燃发动机的探索性研究, 70年代后期, 出现低潮, 几经周折, 到80 年代后期、90 年代初、中期, 关键技术问题取得突破性进展,目前已进入飞行演示验证阶段.从几个计划看美国高超声速飞行器发展:1986 年在超燃技术取得进展后, 美国宣布执行\国家空天机"(national aero-space plane,NASP) 计划, 本来的意图是一步到位实现空天飞机的目标. 但由于在高超声速马赫数范围内, 作为动力系统的超燃发动机工程化应用技术储备不足,以及其他方面的技术难题, 在短期内难以突破其技术关键, 因此不得不于1995 年下马. 历经10 年时间, 花费30 多亿美元.NASP 计划虽然不得不终止, 其验证机X-30也没有被建造出来. 但通过计划的执行, 积累了大量技术数据, 取得了宝贵的经验, 使美国基本上掌握了Ma < 8 的超燃发动机关键技术, 为后续发展打下了基础.以后, 美国空军开展了一个范围缩小的\高超声速系统技术项目"(hypersonic systems technologyprogram, HySTP), 重点是设计、制造一种马赫数10»15 的超燃冲压推进系统, 并进行一系列火箭发射的飞行试验, 以解决国家空天飞机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以后, 美国对高超声速飞行器技术的发展进行了调整, 确立了分阶段逐步发展的思路, 降低了近期的发展目标, 相继出台了一系列新的研究发展计划, 如: 美国宇航局的Hyper-X 计划. 20 世纪90 年代中期, 美国宇航局提出\先进高超音速吸气式推进划"(Hyper-X), 其目的是研究并演示可用于高超音速飞机和可重复使用天地往返系统的超燃冲压发动机技术. 美国空军的HyTech 计划, 其近期目标是将碳氢燃料双模态超燃冲压发动机应用于Ma=(4»8) 的高超声速导弹, 远期目标是研制Ma=(8»10) 的高超声速飞机. HyFly 计划, 2002 年2 月, 美国DARPA 和ONR 联合建立, 目标是发展Ma = 6 的高超声速巡航导弹.DARPA 和空军联合提出\猎鹰"(falcon)\兵力运用和从本土发射计划". 该计划将采用一种渐进式的技术开发方法, 研发高超声速武器系统的通用技术, 并进行演示验证. \falcon 计划" 超音速武器系统部分包括通用航空器(CAV)、增强型通用航空器(ECAV) 和超音速巡航飞行器(HCV).上述各种计划中, Hyper-Xs 计划特别受到人们的关注, 该计划分为两个阶段, 第一阶段主要是发展以Ma = (5»10) 的双模态超燃冲压发动机为动力的X-43 试验飞行器. 该计划验证机为X-43A,采用了按比例缩小的X-30 的设计, 以超燃发动机为动力. X-43A 已进行了3 次试飞, 并在2004 年11月最后一次飞行中达到了马赫数9.7 的速度, 创造了新的吸气式非火箭飞行器速度的世界记录.X-43A 还只是一个试验飞行器, 进入实用还有很多问题, 例如: 超燃发动机的防热问题; 采用更实用的碳氢化合物燃料问题; 进一步提高推力和飞行Ma 数也面临更多难题; 作为一个飞行器在总体布局一体化设计等方面也还有许多问题有待解决.美国人在对X-43A 的总结中曾说过: \虽然超燃冲压发动机飞行演示方面已取得突破性进展,但仍有许多事情要做. 燃烧时间必须由秒扩展到分, 然后再扩展到小时. 超燃冲压发动机的尺度和推力必须从亚尺度发动机演示器增长到能够推动实用性飞行器", \在材料、热防护、生命支持、控制系统、人的因素和对于实用飞行器的其它要求方面, 仍存在许多挑战. 现在, 超燃冲压发动机技术还需要广泛的实验和检验, 此外, 为准备飞行也还必须做大量工作", \尽管为此已经花费了几十年时间, 但它仍然还是一种年轻的技术, 许多问题尚有待发现, 一些意料不到的错误或缺陷仍会成为严重的障碍".在此之后NASA 减缓了对高超声速的研究,没有提出大的研究项目, 只提供了一点过渡资金进行基础性研究, 暂停了X-43 的飞行试验. NASA未来的高超声速研究可能更加注重基础研究, 包括材料、热防护结构、进气道、低速到高速的飞行模式转换, 以及缩比尺寸验证机如何完全模拟真实尺寸的高超声速飞行器等.

其它几项计划的进展情况大致如下:

\falcon 计划", 2005 年, 经国会听证后, DARPA和空军按照国会的意向, 将falcon 计划中的CAV重新命名为HTV(hypersonictechnology vehicle), 并664 力学进展2009 年第39 卷去除了其中有关武器化应用的内容. 但美国军方并未放弃其用于发展远程军用运输和轰炸飞机的目标.第一架HTV-1, 首先由火箭加速至Ma = 19,之后, 与火箭分离并开始在距离地面(30»45)km的高空进行自主飞行. 据估算, 飞行过程中HTV-1的表面最高温度将达到约3 000±C, 而受到的压力将相当于航天飞机的25 倍; 第二架HTV-2, 将在2009 年进行试飞. 主要目的是改进飞行器在结构和操控性方面存在的问题. 此外, 还将对高速飞行时的风险进行评估. HTV-2 的最高飞行时速将接近马赫数22; 第三架HTV-3, 预计将在2009 年以后实现首飞. 与HTV-1 和HTV-2 不同的是, HTV-3的最高飞行速度将只有马赫数10.通过\猎鹰" 高超音速飞行器计划所获取的成果将被用于研制新一代的高速运输工具. 而对美国军方来说, 实施该项计划的目的则是为了开发具备全球轰炸能力的高超音速轰炸机.以高超声速导弹为背景的高超声速飞行(HyFly) 计划经过了几年的研究, 2006 年底进入全面的飞行试验阶段. 目的是使导弹的飞行速度达到Ma=(4»6), 发射距离达到(740»1100) km. 波音公司已经和航空喷气公司用F-15E 战斗机为载机, 完成了助推火箭发动机的初步试验, 以保证导弹达到冲压发动机开始工作所需的Ma = 3:5 的初始飞行速度.近年来, HyTech 计划也取得了显著进展. 普惠公司为高超音速技术(HyTech) 计划研制世界上第一台实用型碳氢燃料超燃冲压发动机的地面验证机GDE-1, 其重量只有68 kg, 采用了标准的JP-7燃油. 2002 年9 月» 2003 年6 月, GDE-1 先后实施了数十次Ma = 4:5 和Ma = 6:5 的地面试验, 并产生了净推力, 证明该发动机具备了在这些速度下高效燃烧和加速飞行器的能力, 同时验证了在这两种速度下的热力特性和结构耐久性.2004 年1 月, 美国空军研究实验室(AFRL) 选择了波音公司(负责机体) 和普惠公司(负责发动机) 的联合研制队伍, 要求制造一架SED-WR 乘波体飞行试验平台. 2005 年9 月27 日, 美国空军正式批准将SED-WR 命名为X-51A.X-51A 是一种乘波体外型, 采用楔形头部、后部控制面和腹部进气道, 验证机长4.26 m, 采用标准的镍合金制造, 空重约635 kg. 2006 年4 月,GDE-2 发动机完成了Ma = 5:0 条件下的地面验证机风洞试验. 这使得X-51A 朝着飞行试验又迈进了一步. 7 月27 日, 普惠公司宣布**E-2 在NASA兰利研究中心完成了试验, 获得了重要的超音速数据. GDE-2 试验的成功, 标志着超音速技术获得重要进展的里程碑. X-51A 计划于2009 年进行首次飞行试验, 据估计, 高超音速巡航导弹最快也要等到2025 年左右才有可能装备.2002 年美国15 个学会联名上书布什总统, 提出美国国家空天发展计倡议(NAI). 其目的是协调宇航局(NASA) 与国防部(DOD) 计划, 统筹国家空天技术发展, 并把它列为国家优先发展的地位. 主要任务是: \为了确保美国在航空航天技术领域内的领先地位, 将采用一种综合性的、以提高能力为中心的、动员全国力量的途径". 实现3 个领域内的目标: 高超声速: 通过飞行验证, 逐步提高飞行马赫数, 在2012 年前达到马赫12; 进入空间: 大幅度提高往返太空的能力和可靠性, 同时降低成本费用; 空间技术: 充分发掘和利用太空潜能和保持美国在太空的领先优势地位. 对于发展高超声速飞行器\NAI" 建议分3 步走: 近期致力研发用于打击关键目标的超声速/高超声速巡航导弹; 中期集中发展能够实现全球及时到达的高超声速轰炸机;期目标则瞄准经济可承受和能及时进入太空的可重复使用的运载器.


俄罗斯在高超声速研究, 特别是超燃冲压发动机研究方面有着传统的优势. 前苏联早在1957年就开始进行了超燃冲压发动机研究. 几十年来,俄罗斯中央空气流体动力研究院(ЦАГИ)、中央航空发动机研究院(ЦИАМ)、图拉耶夫联盟设计局、彩虹设计局、莫斯科航空学院等许多单位都开展了高超音速技术研究. 由巴拉诺夫中央航空发动机研究院等几个单位共同进行超然冲压发动机研制的\冷" (ХОЛОД) 计划, 1991 年11 月首次在飞行试验中实现超燃工作模态. \鹰"(Орёл) 计划目标是研制一种有翼的高超音速实验飞行器, 从飞行器的发射方式, 飞行轨道, 马赫数及航程等方面, 都显示了很高的水平, 被认为是俄罗斯高超音速战略巡航导弹的雏形.此外, 俄罗斯发展的"白杨-M "导弹, 据分析也是一种能够在近空间高度进行弹道机动的高超声速远程导弹, 据监测这次飞行试验的美军方称, 这枚导弹的飞行轨迹十分特殊, 在与SS-25 导弹分离后, 即向下滑行, 最后一段在大气层内高速滑翔轨迹的高度约为33 km. 这一高度低于美国末段\战区高空区域防御"(THAAD) 系统拦截高度的下限. 因此可以提高末段突防能力.

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