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[原创]中国高超音速飞行器的两种关键技术超美国

加拿大《汉和防务评论》月刊1月号发表题为《中国发展高速飞行器》的报道称,在中国若干个机场,从2014年以来确实发现了类似高速飞行器的物体。2014年11月开始,在成都飞机工业有限责任公司,“高速飞行器”开始出现,长约8.5米,翼展5.8米左右。2015年9月,中国的官网宣布中国的“跨代飞行器”试飞成功,纵观近年来的中国军事装备发展动向可以看出,诸多的武器开发开始与美国处于同一代水平。

据装备专家分析,成都飞机工业有限责任公司亮相的“高速飞行器”是助推滑翔型还是超燃冲压+组合发动机型。由该公司研制的动向看,并不能排除空军版的高速飞行器采用后者的可能性。但对于成都出现的“跨代飞行器” 到底是归为第五代作战飞机,还是第六代?目前美俄有所争议。不过仍然一致认为中国所称的跨代飞行器应该是“高速飞行器”。

加媒另外指出,火箭军也在研制高速飞行器,它研制的当然是前者,即助推滑翔型,由中程弹道火箭运送释放,实施无动力、高速、机动滑翔,它不仅能够对抗美国的国家导弹防御系统,而且攻击速度相当之快,会使美国至少失去50%的战略预警时间。军事评论员高峰称,如果属实对美军会相当震撼,毫无疑问的是在遂行反导拦截任务时,几秒钟很可能就是致命的结果。

高峰指出,不管外界如何评判,中国的高超音速飞行器的研发计划都已确认无疑。至于真实水平是否领先美国还有待观察两国的发展进度。中国高超音速飞行器能有现在的骄人成果,离不开前期的技术积累和前瞻性投入。当然高科技领军人物和其领导的科研团队的贡献自是尤为重要的。实际上高超音速飞行器最关键的是两项技术,一是超燃冲压发动机,二是高超音速激波风洞。

为高超音速飞行器设计的超燃发动机,只有在高度仿真的风洞环境下,才能验证其技术设计合理性和使用可靠性。有人形容9马赫时,对于飞机的发动机点火来说,就像在龙卷风中点燃一根火柴,还要保证它持续燃烧。这个比喻的意义很明显,就是要想制造高超音速飞行器,超燃冲压发动机和仿真激波风洞必须有机结合而且缺一不可。

而对于这两项关键的核心技术,我们要感谢两位国宝级科技神人。第一位是JF12高超音速激波风洞和爆轰驱动技术的发明人中科院院士俞鸿儒。国际著名激波管技术专家、国际激波研究院创始人高山和喜教授高度评价称,据我所知,这个设备是世界唯一的,不仅在于它产生的流场区域大、气流速度高、试验时间长,更重要的是应用了最独特的爆轰驱动技术,克服了自由活塞驱动技术的弱点,是在俞先生的指导下由你们研究所发展起来的。你们将为获得的可靠的高超声速试验数据感到骄傲。

第二位是超燃冲压发动机技术研发的领军人物国防科学技术大学教授,高超声速推进技术领域专家王振国。他带领团队从超声速燃烧机理研究开始,历经近二十年探索,突破全部关键技术,研制成功世界首台航空煤油再生冷却超燃冲压发动机(美国X-51A发动机采用特殊吸热型碳氢燃料),通过长程热试车考核。该型发动机研制成功,标志着我国具备了独立自主研发超燃冲压发动机的能力。

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

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      人民日报海外版海外网专栏作者。
      2016/1/20 7:53:46

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      ......
      6楼 章小黑
      少看点地摊文学。50年代30马赫10.2公里每秒的速度,超过第一宇宙速度。而第一宇宙速度必须在150公里以上的空间才能做到。低层空间的气体分子在这样的速度下足够给你的飞行器都摩擦气化。火箭升空飞到150到200千米高度整流罩分离,因为到达这一高度没有了空气摩擦没必要带着整流罩浪费燃料。此时速度约为20倍音速。也就是说,在20倍音速下火箭连气动外型都不需要了。那个年代美国别说做不做得出来30倍音速的风洞了,就是能做出来,做来干吗?就火箭升空升到这个高度短短的几分钟里,速度虽然越来越快,但高度上升,空气密度直线下降,这都需要一个耐受的整流罩。别说风洞的材料,30倍音速高密度空气你认为一整块实心的钛合金模型能顶得住几分钟?啥玩意又需要又能在大气层内强大空气阻力下用30倍音速飞行?
      7楼 stephen323
      你以为航天飞机是用你嘴巴吹出来的?
      8楼 章小黑
      是用你所谓三十倍音速风洞这张嘴吹出来的,航天飞机顶了天了在近地轨道用7.9千米每秒的速度在轨飞行。这个高度没有气体分子。风洞吹毛啊?模拟啥环境呢?还不如一块钱一个的白炽灯泡。至少模拟了真空环境还搭点边。
      12楼 stephen323
      声明一下其它几个真不是我的小号,
      13楼 章小黑
      是不是小号也一起回了,是数字说的弹道导弹再入速度大于25马赫,而我并没有说航天飞机再入速度是23马赫,你们喜欢用马赫,而我喜欢用音速。我也只说了航天飞机在轨飞行的速度。完全没提过再入的速度。没必要都拿我没说过的东西针对我。也不知道是哪个物理老师教的,以为是往上抛石子呢?抛物线?往上速度从快到慢到顶点停止再往下加速度越来越快?也难怪,持有这种主观认知的人并不少见。以为弹道导弹的最大速度理应出现在末段,所以直接植入该导弹的最大飞行速度作为末段再入的速度。这让我想起了美国HTV2猎鹰高超音速飞行器。试验失败,美国人回答是飞行模式出现异常。这种飞行器的飞行模式就和用石片打水漂一样,跳跃式飞行于大气层和外层空间,最大的飞行速度是20倍音速。百科上的原话---在大气层外围的亚轨道最快速度能达到20倍音速(约合每小时2.8万公里)。再入大气时需要关闭发动机靠气动外形滑翔,靠升力到达大气层顶端,出了大气层才开启发动机加速到20倍音速。大家都知道20倍音速只有6.8公里每秒,不能抵消地球引力,所以它是以跳跃的方式飞行。这个所谓的飞行模式异常无非是指再入大气时该关闭的发动机没关了,直接加速在大气层里冲。烧毁了。事实上前期的洲际导弹弹头也出现过这样的情况。说了这么一大段,只想说明一个简单的事实就是达到20倍30倍音速无需在风洞里吹。吹无非是是试验空气动力外形,空气动力对飞行器的影响。卫星,太空站都没有气动外形。难道卫星也要吹么?达到这样的高速必须是在外层空间。否则只有烧毁。
      事实上所有压低弹道洲际弹头都超过23马赫,这就是地球上的事实。

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      3楼 stephen323
      军事评论员他爹指出,TG的JF12只有9马赫,0.5米,而MD上世纪50年代就已经建造了30马赫,1.2米的风洞。

      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

      6楼 章小黑
      少看点地摊文学。50年代30马赫10.2公里每秒的速度,超过第一宇宙速度。而第一宇宙速度必须在150公里以上的空间才能做到。低层空间的气体分子在这样的速度下足够给你的飞行器都摩擦气化。火箭升空飞到150到200千米高度整流罩分离,因为到达这一高度没有了空气摩擦没必要带着整流罩浪费燃料。此时速度约为20倍音速。也就是说,在20倍音速下火箭连气动外型都不需要了。那个年代美国别说做不做得出来30倍音速的风洞了,就是能做出来,做来干吗?就火箭升空升到这个高度短短的几分钟里,速度虽然越来越快,但高度上升,空气密度直线下降,这都需要一个耐受的整流罩。别说风洞的材料,30倍音速高密度空气你认为一整块实心的钛合金模型能顶得住几分钟?啥玩意又需要又能在大气层内强大空气阻力下用30倍音速飞行?
      7楼 stephen323
      你以为航天飞机是用你嘴巴吹出来的?
      8楼 章小黑
      是用你所谓三十倍音速风洞这张嘴吹出来的,航天飞机顶了天了在近地轨道用7.9千米每秒的速度在轨飞行。这个高度没有气体分子。风洞吹毛啊?模拟啥环境呢?还不如一块钱一个的白炽灯泡。至少模拟了真空环境还搭点边。
      12楼 stephen323
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      是不是小号也一起回了,是数字说的弹道导弹再入速度大于25马赫,而我并没有说航天飞机再入速度是23马赫,你们喜欢用马赫,而我喜欢用音速。我也只说了航天飞机在轨飞行的速度。完全没提过再入的速度。没必要都拿我没说过的东西针对我。也不知道是哪个物理老师教的,以为是往上抛石子呢?抛物线?往上速度从快到慢到顶点停止再往下加速度越来越快?也难怪,持有这种主观认知的人并不少见。以为弹道导弹的最大速度理应出现在末段,所以直接植入该导弹的最大飞行速度作为末段再入的速度。这让我想起了美国HTV2猎鹰高超音速飞行器。试验失败,美国人回答是飞行模式出现异常。这种飞行器的飞行模式就和用石片打水漂一样,跳跃式飞行于大气层和外层空间,最大的飞行速度是20倍音速。百科上的原话---在大气层外围的亚轨道最快速度能达到20倍音速(约合每小时2.8万公里)。再入大气时需要关闭发动机靠气动外形滑翔,靠升力到达大气层顶端,出了大气层才开启发动机加速到20倍音速。大家都知道20倍音速只有6.8公里每秒,不能抵消地球引力,所以它是以跳跃的方式飞行。这个所谓的飞行模式异常无非是指再入大气时该关闭的发动机没关了,直接加速在大气层里冲。烧毁了。事实上前期的洲际导弹弹头也出现过这样的情况。说了这么一大段,只想说明一个简单的事实就是达到20倍30倍音速无需在风洞里吹。吹无非是是试验空气动力外形,空气动力对飞行器的影响。卫星,太空站都没有气动外形。难道卫星也要吹么?达到这样的高速必须是在外层空间。否则只有烧毁。

      2016/1/23 19:06:14
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      3楼 stephen323
      军事评论员他爹指出,TG的JF12只有9马赫,0.5米,而MD上世纪50年代就已经建造了30马赫,1.2米的风洞。

      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

      6楼 章小黑
      少看点地摊文学。50年代30马赫10.2公里每秒的速度,超过第一宇宙速度。而第一宇宙速度必须在150公里以上的空间才能做到。低层空间的气体分子在这样的速度下足够给你的飞行器都摩擦气化。火箭升空飞到150到200千米高度整流罩分离,因为到达这一高度没有了空气摩擦没必要带着整流罩浪费燃料。此时速度约为20倍音速。也就是说,在20倍音速下火箭连气动外型都不需要了。那个年代美国别说做不做得出来30倍音速的风洞了,就是能做出来,做来干吗?就火箭升空升到这个高度短短的几分钟里,速度虽然越来越快,但高度上升,空气密度直线下降,这都需要一个耐受的整流罩。别说风洞的材料,30倍音速高密度空气你认为一整块实心的钛合金模型能顶得住几分钟?啥玩意又需要又能在大气层内强大空气阻力下用30倍音速飞行?
      7楼 stephen323
      你以为航天飞机是用你嘴巴吹出来的?
      8楼 章小黑
      是用你所谓三十倍音速风洞这张嘴吹出来的,航天飞机顶了天了在近地轨道用7.9千米每秒的速度在轨飞行。这个高度没有气体分子。风洞吹毛啊?模拟啥环境呢?还不如一块钱一个的白炽灯泡。至少模拟了真空环境还搭点边。
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      2016/1/23 14:36:21
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      3楼 stephen323
      军事评论员他爹指出,TG的JF12只有9马赫,0.5米,而MD上世纪50年代就已经建造了30马赫,1.2米的风洞。

      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

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      7楼 stephen323
      你以为航天飞机是用你嘴巴吹出来的?
      8楼 章小黑
      是用你所谓三十倍音速风洞这张嘴吹出来的,航天飞机顶了天了在近地轨道用7.9千米每秒的速度在轨飞行。这个高度没有气体分子。风洞吹毛啊?模拟啥环境呢?还不如一块钱一个的白炽灯泡。至少模拟了真空环境还搭点边。
      呵呵,你知道航天飞机再入速度是23马赫吗?

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      2016/1/23 14:33:01
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      3楼 stephen323
      军事评论员他爹指出,TG的JF12只有9马赫,0.5米,而MD上世纪50年代就已经建造了30马赫,1.2米的风洞。

      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

      6楼 章小黑
      少看点地摊文学。50年代30马赫10.2公里每秒的速度,超过第一宇宙速度。而第一宇宙速度必须在150公里以上的空间才能做到。低层空间的气体分子在这样的速度下足够给你的飞行器都摩擦气化。火箭升空飞到150到200千米高度整流罩分离,因为到达这一高度没有了空气摩擦没必要带着整流罩浪费燃料。此时速度约为20倍音速。也就是说,在20倍音速下火箭连气动外型都不需要了。那个年代美国别说做不做得出来30倍音速的风洞了,就是能做出来,做来干吗?就火箭升空升到这个高度短短的几分钟里,速度虽然越来越快,但高度上升,空气密度直线下降,这都需要一个耐受的整流罩。别说风洞的材料,30倍音速高密度空气你认为一整块实心的钛合金模型能顶得住几分钟?啥玩意又需要又能在大气层内强大空气阻力下用30倍音速飞行?
      7楼 stephen323
      你以为航天飞机是用你嘴巴吹出来的?
      8楼 章小黑
      是用你所谓三十倍音速风洞这张嘴吹出来的,航天飞机顶了天了在近地轨道用7.9千米每秒的速度在轨飞行。这个高度没有气体分子。风洞吹毛啊?模拟啥环境呢?还不如一块钱一个的白炽灯泡。至少模拟了真空环境还搭点边。
      世界上第一座超声速风洞1905年在德国格丁根建造的,马赫数可达到1.5,这个时候莱特兄弟的飞机才飞上天两年,到1947年X1才第一次突破音速飞行,按你这个说法德国人前面那几十年就SB一个,连超音速飞机都没有吹个屁了。世界上第一座高超声速风洞是德国在第二次世界大战时建造的,马赫数为10,当时V2导弹最大飞行速度也才为4.8马赫,按你的说法德国佬又一次做SB了,怪不得被打败了。 不建造高超音速的风洞如何进行相关高超音速基础气动研究,如何知道各种气动外形在超高音速下的数据?连基础的数据都没有跟别提以后的具体研发了。美国的LESN风洞在1950年代就做到1.21公尺测试直径音速18,后续的的LENS X可以吹到30倍音速,有了这个美国才可以进行弹道导弹弹头再入的高超音速研究。美国的 “和平保卫者”弹道导弹弹头末端再入速度大于25马赫,没有前面那些基础研究“和平保卫者”弹头如何达到这个速度,难不成像你一样靠嘴一吹就吹到的?

      2016/1/23 14:29:48
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      3楼 stephen323
      军事评论员他爹指出,TG的JF12只有9马赫,0.5米,而MD上世纪50年代就已经建造了30马赫,1.2米的风洞。

      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

      实现30马赫的是后来2009年启用的LENS XX膨胀风洞,不是五十年代开始的48英寸激波风洞,美国的高超音速激波风洞历经48英寸、LENS 1\LENS 2、LENS X,直至发展到LENS XX。

      2016/1/23 13:39:25
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      3楼 stephen323
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      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

      6楼 章小黑
      少看点地摊文学。50年代30马赫10.2公里每秒的速度,超过第一宇宙速度。而第一宇宙速度必须在150公里以上的空间才能做到。低层空间的气体分子在这样的速度下足够给你的飞行器都摩擦气化。火箭升空飞到150到200千米高度整流罩分离,因为到达这一高度没有了空气摩擦没必要带着整流罩浪费燃料。此时速度约为20倍音速。也就是说,在20倍音速下火箭连气动外型都不需要了。那个年代美国别说做不做得出来30倍音速的风洞了,就是能做出来,做来干吗?就火箭升空升到这个高度短短的几分钟里,速度虽然越来越快,但高度上升,空气密度直线下降,这都需要一个耐受的整流罩。别说风洞的材料,30倍音速高密度空气你认为一整块实心的钛合金模型能顶得住几分钟?啥玩意又需要又能在大气层内强大空气阻力下用30倍音速飞行?
      7楼 stephen323
      你以为航天飞机是用你嘴巴吹出来的?
      是用你所谓三十倍音速风洞这张嘴吹出来的,航天飞机顶了天了在近地轨道用7.9千米每秒的速度在轨飞行。这个高度没有气体分子。风洞吹毛啊?模拟啥环境呢?还不如一块钱一个的白炽灯泡。至少模拟了真空环境还搭点边。

      2016/1/23 12:50:22
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      3楼 stephen323
      军事评论员他爹指出,TG的JF12只有9马赫,0.5米,而MD上世纪50年代就已经建造了30马赫,1.2米的风洞。

      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

      6楼 章小黑
      少看点地摊文学。50年代30马赫10.2公里每秒的速度,超过第一宇宙速度。而第一宇宙速度必须在150公里以上的空间才能做到。低层空间的气体分子在这样的速度下足够给你的飞行器都摩擦气化。火箭升空飞到150到200千米高度整流罩分离,因为到达这一高度没有了空气摩擦没必要带着整流罩浪费燃料。此时速度约为20倍音速。也就是说,在20倍音速下火箭连气动外型都不需要了。那个年代美国别说做不做得出来30倍音速的风洞了,就是能做出来,做来干吗?就火箭升空升到这个高度短短的几分钟里,速度虽然越来越快,但高度上升,空气密度直线下降,这都需要一个耐受的整流罩。别说风洞的材料,30倍音速高密度空气你认为一整块实心的钛合金模型能顶得住几分钟?啥玩意又需要又能在大气层内强大空气阻力下用30倍音速飞行?
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      2016/1/23 10:07:58
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      3楼 stephen323
      军事评论员他爹指出,TG的JF12只有9马赫,0.5米,而MD上世纪50年代就已经建造了30马赫,1.2米的风洞。

      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

      少看点地摊文学。50年代30马赫10.2公里每秒的速度,超过第一宇宙速度。而第一宇宙速度必须在150公里以上的空间才能做到。低层空间的气体分子在这样的速度下足够给你的飞行器都摩擦气化。火箭升空飞到150到200千米高度整流罩分离,因为到达这一高度没有了空气摩擦没必要带着整流罩浪费燃料。此时速度约为20倍音速。也就是说,在20倍音速下火箭连气动外型都不需要了。那个年代美国别说做不做得出来30倍音速的风洞了,就是能做出来,做来干吗?就火箭升空升到这个高度短短的几分钟里,速度虽然越来越快,但高度上升,空气密度直线下降,这都需要一个耐受的整流罩。别说风洞的材料,30倍音速高密度空气你认为一整块实心的钛合金模型能顶得住几分钟?啥玩意又需要又能在大气层内强大空气阻力下用30倍音速飞行?

      2016/1/23 2:24:40
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      美国的实验也没失败啊, 爱迪生不是说过"我并没有失败,我只是找到了上千种不适合做灯芯的材料",所以美国还没失败,只不过是测试了多种不成功的路径而已,美国加油,把那些不成功的方法都试验一下,一定会成功的,希望我有生之年,还能看到美国高超音速飞行器的成功,我现在才不到40岁,应该能等到吧

      2016/1/21 11:53:35
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      军事评论员他爹指出,TG的JF12只有9马赫,0.5米,而MD上世纪50年代就已经建造了30马赫,1.2米的风洞。

      MD使用JP7燃料的超燃冲压发动机已经实实在在存在了,也飞行了。TG的所谓超燃冲压发动机还在YY,这都能拿一起比,呵呵。

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      2016/1/21 9:17:15
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      在高技术时代中国人的大智慧充分的显露了出来,在高技术领域白种人真的不行太保守太无创新!

      2016/1/20 16:17:06

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