「高超音速」一小时打遍全球?中国科学家再获新突破!我国将替美军实现目标


「高超音速」一小时打遍全球?中国科学家再获新突破!我国将替美军实现目标
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「高超音速」一小时打遍全球?中国科学家再获新突破!我国将替美军实现目标
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最近 , 我国中国科学院力学研究所非常低调的发布了一则消息 , 称范学军团队在超燃冲压发动机地面试验中实现了连续600秒的运行时间 , 打破了美国X-51研究机210秒的世界记录 。
可能有很多老铁们不明白这一实验的意义有多大 , 没关系 , 虎哥下面就来给大家详细的讲一讲 。
其实在说到超燃冲压发动机之前 , 我们先得说一说高超音速武器领域里的几种发展路线 。 高超声速一般是指某个飞行物的飞行速度超过5马赫 , 单纯以这个定义来看 , 其实常规的弹道导弹也能算是高超音速武器 , 毕竟就连世界上第一款弹道导弹德国V2的最大飞行速度就已经接近5马赫 , 而如今的洲际弹道导弹弹头 , 更是能够以20马赫以上的速度飞行;
不过我们现在所说的高超声速武器 , 一般都是指飞行速度在五马赫以上 , 同时飞行过程可控 , 还拥有一定的机动能力的武器 。 按照这个定义来讲 , 普通的弹道导弹就不够格了 , 毕竟常规的弹道导弹就只能以预设好的弹道飞行 , 整个过程中并不能够进行临时的机动 。
而目前的高超声速武器 , 按照技术难度 , 大致可以分为三种 , 首先是最简单的末端机动弹头 , 这一类高超声速武器外观上和常规的弹道导弹比较相似 , 区别在于其弹头上多出了若干个可以控制姿态的小翼 , 这一类机动弹头式的弹道导弹技术上比较简单 , 我国的东风21D、美军目前正在研制的“洛克1号”验证弹都属于这种 。
第二种就是具有升力体结构的滑翔弹头 , 这种高超音速武器外上具有较为良好的升阻比 , 利用升力来滑翔和机动突防 , 也就是我们俗称的“水漂弹” , 不过这种高超音速滑翔弹头本身主要依靠初始上升段的固体火箭来提供速度 , 弹体分离之后弹头本身就进入到无动力滑翔阶段 , 哪怕弹头本身带有尾喷口 , 也主要是用于机动 , 而弹头本身的速度是在不断下降中的 , 采用这种技术的 , 典型的就如我国的东风17 , 俄罗斯先锋也很有可能是这种设计 。
这第三种 , 也是最难的一种 , 就是高超音速巡航导弹 , 我国此次公布的超燃冲压发动机 , 正是高超音速巡航导弹所需的动力系统 。
和上面两种高超音速弹道导弹不同 , 高超音速巡航导弹在飞行中不但速度能够达到5马赫以上 , 并且飞行的全程都处于动力阶段 , 而前两者只是由飞行前期的固体火箭提供了一个初始速度 , 后面则完全靠弹头自己机动或者无动力滑翔 。
两者相比 , 高超音速巡航导弹的弹道更加难以预测 , 由于全程都处于动力阶段 , 这种高超音速巡航导弹完全可以实现航线自主规划 , 就像亚音速巡航导弹那样 , 做到在不同时间、不同位置发射高超音速巡航导弹 , 通过路径规划 , 在同一时间击中目标 , 加大了拦截难度 。
与此同时 , 高超音速巡航导弹的射程相比前两者也要远得多 , 由于该型导弹采用的是吸气式的超燃冲压发动机 , 所以并不需要像弹道导弹那样自带氧化剂 , 只需要带燃料就足够了 , 这就是为何各种巡航导弹射程动不动两三千公里的原因 , 比如美国战斧导弹 , 以及我国的长剑10巡航导弹 。
但是普通的巡航导弹只需要涡喷发动机 , 而高超音速巡航导弹却需要超燃冲压发动机才能正常运行 。 要知道普通的涡喷发动机吸进的气流速度都是在亚音速状态 , 如果进入的气流速度达到超音速的话 , 那就会导致涡喷发动机点火失败 , 从而空中停车 。
而超燃冲压发动机 , 就能够做到在超音速环境下强行点火 , 这种技术目前全世界也只有少数国家能做到 。 除了超音速环境下的点火问题 , 超燃冲压发动机的另一个难点就是热端部件的主动冷却技术 。 此次公开的范学军团队正是解决了这一关键性难题 , 才让超燃冲压发动机运行时间获得了质的突破 。