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司古的博客

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美国继续投资研究高超音速技术   

2012-07-10 23:42:30|  分类: 杂七杂八 |  标签: |举报 |字号 订阅

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当初正是由于国防先进研究计划局在上世纪七八十年代对于隐身技术的研究,才研制成功世界上最为先进的隐身飞机,从而让美国获得了显著的国家战略安全优势。今天,这一优势正随着其他国家在隐身和反隐身技术领域的进步而受到威胁。为了重塑作战空间优势地位,美国认为需要更为领先的速度、到达和射程优势,而高超音速飞行器技术,显然具备这些特点。

如果一个飞行器能够以20倍音速的速度飞行,那么就可以在一小时内达到全球任何地点,该项技术拥有显著的实用前景,几十年来一直吸引着研究者。近年来,美国国防先进研究计划局、美国陆军、空军先后启动了多个研究计划,对这一技术展开了研究,并取得了初步成果。国防部先进研究计划局主任加布里埃尔表示,“国防部对于高超音速技术的研究成果显著,我们在几个重要领域的认识上进步很大,其中包括气动力、气动热效应、制导、导航与控制等。但我们的认识仍然不足。”

为了解决尚存的未知问题,国防部先进研究计划局启动了新的“一体化高超音速”计划。“对于全新的高超音速技术,根据国防部以前的研究取得了知识发展的各种方案,对于实现我们的目标非常重要。”为了鼓励方案的多样性,国防部先进研究计划局准备在8月14日举办“提案日”,公布他们所需的方案要解决的问题,通过竞赛方式筛选优秀方案。国防先进研究计划局希望通过“一体化高超音速”计划,把以前在该领域的投资效果进一步扩大化,对包括热防护系统和热结构、气动力、制导、导航和控制,以及推进等方面继续深入研究。

以20倍音速飞行的飞行器,必须经受2000度以上的气动加热,这一温度足以融化钢铁,此外飞行器还要承受极高的压力,为此必须开发出能承受高温和结构载荷的耐高温材料。气动力研究则侧重于对控制面的布局和控制效率方面,以便保证飞行器能按既定弹道高效修正。布局/仪器研究的目的是设法实时测量飞行器结构的热状态和载荷参数,以便作为确定飞行状态的重要参考。

美国希望“一体化高超音速”计划能解决现存的技术问题,在各项基本实验结束之后,能够在2016年试飞新型HX高超音速飞行器。HX被认为是一种可回收的新一代高机动性、远程高超音速飞行器,它采用附加火箭动力以降低风险。

目前美国比较有代表性的高超音速飞行器是波音公司的X-51“驭波者”无人飞行器,该飞行器在2010年试飞中成功以5倍音速以上的速度实现了200秒持续飞行,但没能实现持续300秒的目标。X-51的超燃冲压发动机工作时间达到140秒,大大超过了X-43高超音速验证机的12秒,但后者的速度更高,达到了9.8倍音速,相当于每小时飞行12144公里。

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