中国神龙现身,震惊世界!
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正文开始:
最近国内媒体公开报道,中国的空天飞机即将取得战略突破,一旦现身,必将是震惊世界的大事!傻大方资讯 http:///
空天飞机:傻大方资讯 http:///是一种代表未来军事高科技发展方向的飞机,它像普通飞机一样水平起飞,以每小时1.6万~3万公里的高超音速在顶端大气层的内外飞行,在30~100公里高空的飞行速度为12倍音速以上,而且可以直接加速飞出大气层进入地球轨道,成为航天飞行器。再次返回大气层后,又像飞机一样在机场着陆,成为自由地往返天地之间的运输工具。
在空天飞机出现和实用化之前,航空和航天是两个不同的技术领域,由飞机和航天飞行器分别在大气层内、外活动,航空运输系统是重复使用的。航天运载系统一般是不能全部重复使用的(航天飞机系统只能部分设备重复使用,而且也不能水平起飞)。而空天飞机能够达到完全重复使用和大幅度降低航天运输费用的目的。
空天飞机的商业价值:傻大方资讯 http:///
提高飞机的极限飞行速度一直是航空界努力的目标。从50年代起,中美苏就开始探索和研究高超音速飞行。而全世界最早提出大气层内外“跳跃式”高音速飞行理论的,就是中国的钱学森,这种飞行轨迹也被学界称为“钱学森弹道”,因此钱学森可以看作空天飞机理论的鼻祖。中国的空天飞机理论和实践开展很早,进步很大,而且高度保密。
空天飞机的研制将带来航空技术的新飞跃,将使航空技术从超音速飞行跃入高超音速飞行的时代。 傻大方资讯 http:///
随着人类航天活动规模的扩大,估计在21世纪,地球人类将发射到轨道中的物体总质量高达数十万吨。但目前人类往轨道上每成功发射1公斤的物体,平均费用仍然高达10万元人民币以上,因此,大幅度降低航天运输费用,已成为开展大规模航天活动的关键问题之一。
据中国科学家最近估算,未来中国的空天飞机,可以把每公斤有效载荷送入轨道的成本,降低到3万元人民币以下,大规模使用后,甚至降低到1万元人民币以下。
此外,用空天飞机发射、维修和回收卫星,不需要规模庞大、设备复杂的航天发射场和长达一两个月的发射前准备,也不受天文发射窗口的限制。只需要普通的大型机场跑道,就可以完成起飞和降落。完成一次飞行任务后,经一周的维护就能再次起飞,能适应频繁发射的需要,它的投入使用,将使人类可以方便地进入外层空间。
空天飞机的军事价值:傻大方资讯 http:///
空天飞机还具有极高的军事价值,可作为战略轰炸机、战略侦察机和远程截击机使用,这对进一步发挥战略空军的作用具有重要意义。空天飞机最高时速3万公里,可在海拔200公里的绕地轨道飞行。在有人驾驶时,能在常规机场水平起飞和着陆;还可在大气层内飞行,也可作地球大气层外的轨道飞行,此时的飞行速度为25倍音速,仅需90分钟就能绕地球一周。
真正实现“半小时内打遍全球”!傻大方资讯 http:///
空天飞机飞行轨迹诡异,几乎无法被提前精确测定和稳定跟踪,因此地球表面的各类大气层内外的常规防空导弹和雷达体系,都难以对付这种飘忽不定的来袭者。激光和定向能武器虽然可以威慑空天飞机,怎奈受到地球曲率和大气层内云雾雨雪的干扰,造成激光武器也不能保证全天候、远距离对付空天飞机,因此对来自空天飞机的轰炸,目前还没有什么有效的防御手段!
空天飞机在未来空天大战中,既可以当作航空兵参加战斗,也可以参加天军行列,摧毁敌人的航天器,俘获敌人的卫星;帮助己方部队夺取电磁战场上的绝对优势及夺取制天权;切断敌方的通讯,摧毁敌方的太空资产,是比航天飞机更为灵活、速度更快、战斗力更强并且功能更多的一种新概念太空武器。
空天飞机研发的技术难点:傻大方资讯 http:///
发展空天飞机的主要目的是降低空天之间的运输费用,主要有三个途径:傻大方资讯 http:///1、充分利用大气层中的氧分子,以减少飞行器携带的氧化剂,从而减轻起飞重量。
2、整个飞行器全部重复使用,除消耗推进剂外不抛弃任何部件。
3、水平起飞,水平降落,简化起飞和降落所需的场地设施和操作程序,减少维修费用。
但实际上,上述三条途径,知易而行难。需要解决的关键技术难度,决非中美俄等大国以外的中小国家可以染指,即使中美俄,短时间内想彻底突破,同样难于上青天。
关键技术难点有:傻大方资讯 http:///
1新发动机技术空天飞机的飞行范围为大气层内到大气层外,从0到25马赫,如此大的跨度和工作环境变化,是现有的所有单一类型的喷气发动机都不可能胜任的,为空天飞机研制全新的发动机,成为整个项目的关键。
普通飞机的喷气式发动机需要在大气层中吸入空气,主要利用其中的氧气,无需携带氧化剂,但也无法在大气层外工作,且实用速度较小;而火箭发动机自带氧化剂,可以工作在大气层内外,使用速度范围较广,但携带的氧化剂箱体较笨重,比冲小。
空天飞机的动力一般为采用超音速燃烧冲压发动机+火箭发动机或者采用涡轮喷气+冲压喷气+火箭发动机的组合动力方式。但超燃冲压发动机的研制上存在相当多的技术问题,而多种发动机的组合方式又使结构变得过于复杂和不可靠。
目前看来,大气层内变循环先进喷气发动机和震爆脉冲发动机结合的方式,是空天发动机最终成功实用化的正确方向,中美在这方面的研发进度,并肩领先世界。傻大方资讯 http:///
2空气动力学问题空天飞机的空气动力学问题比曾经的航天飞机还要复杂得多。穿越大气层,航天飞机只有十几分钟,空天飞机则为l~2小时。解决空气动力学问题的基本手段是风洞。目前全世界具备从亚音速到20倍以上音速风洞的国家,只有中国,就连美国暂时也不具备这种超先进的试验风洞。
除了高难度的风洞实验,还必须有超级计算机辅助计算,而中美对那维尔斯托克斯方程的求解尚存在许多理论上的问题。傻大方资讯 http:///
3空天飞机一体化超强机体设计空天飞机里安装了空气涡轮发动机、冲压发动机和火箭发动机三类发动机。空气涡轮喷气发动机可以使空天飞机水平起飞。当时速超过2400公里时,就使用冲压发动机,它使空天飞机在离地面60公里的大气层内以每小时近1万公里的速度飞行。如果再用火箭发动机加速,空天飞机就冲出大气层,直接进入太空。
当空天飞机以6倍于音速以上的速度在大气层中飞行时,空气阻力将急剧上升,所以其外形必须高度流线化。亚音速飞机常采用的翼吊式发动机(常见的民用客机大多数就是翼吊式)已不能使用,需要将发动机与机身合并,以构成高度流线化的整体外形。即让前机身容纳发动机吸人空气的进气道,让后机身容纳发动机排气的喷管,这就叫作“发动机与机身一体化”。
在一体化设计中,最复杂的是要使进气道与排气喷管的几何形状,能随飞行速度的变化而变化,以便调节进气量,使发动机在低速时能产生额定推力,而在高速时又可降低耗油量,还要保证进气道有足够的刚度和耐高温性能,以使它在返回再入大气层的过程中,能经受住高速气流和气动力热的作用,这样才不致发生明显变形,才可多次重复使用。
4超强性能的结构材料空天飞机需要多次出入大气层,每次都会由于与空气的剧烈摩擦而产生大量气动加热,特别是以高超音速返回再入大气层时,气动加热会使其表面达到极高的温度。机头处温度约为1800℃,机翼和尾翼前缘温度约为1460℃,机身下表面约为980℃,上表面约为760℃。因此,必须有一个重量轻、性能好、能重复使用的防热系统。
美国的哥伦比亚号航天飞机,就是因为隔热层出了问题,在返回地球时,超高温气流侵入内部,造成当场结构崩溃,机毁人亡的惨剧。傻大方资讯 http:///
空天飞机在起飞上升阶段要经受发动机的冲击力、振动、空气动力的作用,在返回再入阶段要经受颤振、抖振、起落架摆振的作用。在这种情况下,防热系统既要保持良好的气动外形,又要能长期重复使用,维护方便,所以其技术难度是相当大。
航天飞机,由于是火箭式起飞,穿越大气层只需要十几分钟,受气动加热的时间短,表面覆盖氧化硅防热瓦即可达到满意的防热效果,但对空天飞机则远远不够。因为空天飞机是水平起飞,穿越大气层需要一到两个小时,受到高速气流影响的时间跨度要大得多。
如果单靠增加防热层厚度来解决问题,则将使重量大大增加,而且防热层还不能被烧坏,否则会影响重复使用。一个较简单的解决办法是在机头、机翼前缘等局部高温区,使用传热效率特别高的吸热管来吸热,以便把热量转移到温度较低的部位。
空天飞机的结构材料要求很高,中美目前都竞相研制新型复合材料来代替航天飞机用过的陶瓷隔热瓦,并且在一些特殊部位采用新型冷却装置,避免高温的伤害。更好的办法是采用主动式冷却防热系统,也就是把机体结构与防热系统一体化,即把机体结构设计成夹层式或管道式,让推进剂在夹层内或管道内流动,使它吸走空气对结构外表面摩擦所生成的热量。
为了满足空天飞机的防热要求,中美目前都正在研究用快速固化粉末冶金工艺制造纯度很高、质量很轻的耐高温合金。已研制出高速固化钛硼合金,它在高温下的强度可达到钛合金在室温下的强度,这种合金适宜用来制造机身内层结构骨架。
机头与机翼等温度最高的部位,可以采用碳复合材料,这种复合材料表面有碳化硅涂层,重量轻、耐高温、性能好。此外,还需要研究金属基复合材料,例如碳化硅纤维增强的钛复合材料等。这种材料应该兼有碳化硅的耐高温性能,又具有钛合金的高强度特性。
当前已经曝光的空天飞机的试验型号:傻大方资讯 http:///
美国作为当今全世界唯一的超级大国,依靠其强大的国力,在全世界较早开展了空天飞机的实际试飞和验证工程,但是截至目前,美国人仍然没有完成过一次真正的“空天飞机的全程试验飞行”,即水平起飞——加速入轨——再入滑翔返回。已经实验过的项目,大多数还是依靠火箭推进,垂直升空,在难度最大的“水平起飞——加速入轨”段的试验,仍然没有取得突破性进展。
美国空军的X-37B空天飞机原型机“轨道试验飞行器1号”于2010年4月上演处女航。美国人声称的人类首架空天飞机(名不副实)X-37B搭乘“阿特拉斯-5”型运载火箭发射升空。按计划,X-37B最多可在太空持续飞行270天。
2011年3月5日,在美国-226任务中,第二架“X-37B”轨道试验飞行器在佛罗里达州卡纳维拉尔角的美国航天局发射场发射到低地球轨道,试验飞行器在空间运行469天,于2012年6月16日在范登堡基地着陆。
着陆之前一个月,美国空军空间司令部就宣布这次试验“取得了圆满成功”。“X-37B”的首次轨道飞行任务从2010年4月22日开始,到2010年11月3日在范登堡安全着陆,在空间飞行了225天。第三次飞行试验预计在2012年进行。
在这些试验之前,前苏联的“暴风雪(Buran)”号实现过重复运载,并按预计轨道自动着陆,并于1988年11月15日完成了双轨道飞行。波音公司计划打造形体更大的“X-37C”型轨道试验飞行器。
中国在空天飞机项目上,很少大肆炫耀,但却踏踏实实,进步神速。傻大方资讯 http:///
最早公开曝光的,是曾经挂载在轰六轰炸机上的“神龙”。外媒认为,首架“神龙”飞机比美国X-37B小,在试飞获得成功后,中国的设计师已开始尝试研制放大版的“神龙”空天飞机。中国航天装备专家为此多次召开秘密会议,已展开多种大型航天器的设计工作。由于解放军的一些文献中提及未来的“太空防御行动”,大号的“神龙”空天飞机对于解放军很有吸引力。
神龙空天飞机为中国正在研发的跨大气层飞行器,是863计划支持的其一个项目。美军把东风-21D、歼-20、神龙合称为解放军“空天三剑客”。傻大方资讯 http:///
早在2007年,网络上已流传出神龙最早的照片,神龙被悬挂在轰-6的机身下方。2011年1月8日,某省电视台的新闻播出“我国跨大气层飞行器试飞成功”的画面。但神龙的详细资料一直被军方高度保密。
2012年6月,美国军方主动披露和证实,中国在研发“神龙”空天轰炸机,也就是类似美国X-37B,但却是性能更加强大的无人甚至是有人驾驶太空飞机。报道说,中国在短短的两年多时间里,神龙次轨轰炸机一举突破了四大关键技术,火箭发动机取得重大突破,也就是说,发展空天飞机必须要征服的变推力发动机,中国已经宣告完成!
在此之前,外媒认为,由中国航天KJ集团公司X院研制的某种新型发动机产品首次试飞成功。外媒转述这则讯息时,认为可能是“新神龙”次轨轰炸机的主发动机试飞成功。
实际上,目前中国的空天飞机项目,并不是航天口一家在搞,而是航空口和航天口齐头并进,开始了激烈的良性竞争,竞相研发空天飞机。一般认为,当前中国至少有两到三个型号,已经研发成功,甚至个别进展特别快的型号,已经服役并担负日常的战略战备值班。
中国的空天飞机有地面长轨道发射和常规机场起飞两种起飞方式,未来还将实现电磁弹射,快速入轨。操作方式上,又分为有人驾驶和无人驾驶两种,都可以实现从中国本土起飞,一小时内飞到白宫上空“下蛋”的能力,真正成为新时代的战略杀手锏!傻大方资讯 http:///
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文字 :瀚海狼山
图片| 网络
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