坠入大海 “驭波者”折翼
长江商报消息 美国空军15日说,他们进行的一次超高音速飞行器试飞宣告失败,X-51A“驭波者”飞行器坠入太平洋。
X-51A“驭波者”飞行器是美国正在研制的一种新型全球高速摧毁武器,它采用超音速冲压发动机,能够在几秒钟内将时速提升到大约每小时6千公里。这种新型武器携带弹头后就可变身为导弹,在飞行最后一刻,化身为许许多多的致命弹舰,或者直接冲击目标的内部。分析人士指出,一旦“驭波者”成熟后,美国的瞬间全球打击手段将实现里程碑式跨越,令对手的先进防空系统无法招架。
而一些军事分析师认定,X-51A“驭波者”这次飞行在测试焦点、即超燃冲压发动机未启动前宣告“流产”,恐怕让项目今后的推进遭遇挫折。
过早夭折:平衡尾翼出现问题
空军方面的一份声明说,在14日进行的试飞中,X-51A飞行器及其助推火箭在1.5万米高空顺利从搭载它们上天的一架B-52型轰炸机上脱离,助推火箭也顺利点火。但在飞行16秒后,飞行器上一个平衡尾翼出现问题,在与助推火箭分离后,飞行器很快失去控制,坠入太平洋,未能回收。
空军研究实验所X-51A项目经理查理·布林克说,正是因为飞行器平衡系统出现问题,它在点火之前就失去了控制。
按原计划,飞行器X-51A在这一高度将脱离母机,启动超燃冲压发动机,加速至大约6倍音速,冲上将近2.1万米的高度,持续飞行300秒,即以每小时6900公里的速度飞行5分钟。
严重打击:无法获得关键参数
一些分析师说,“驭波者”这次飞行在关键技术接受检验前宣告失败,对项目的总体发展构成较大冲击。
美国空军先前称,设计“驭波者”并非为开发特定武器系统,而是为检验它运用的超燃冲压发动机技术。这一技术一旦成熟,可以用于超高音速武器和侦察机。
军事策略研究网站“全球安全”主管约翰·派克告诉路透社记者,与超燃冲压发动机相比,平衡尾翼更容易制造;另外,发动机没有启动便坠入大洋,导致研究人员无法获得一些关键的运行参数。因此,就时间成本、技术含量和测试效果而言,这次试飞的过早“夭折”确实可惜。
“不幸的是,启动超燃冲压发动机前,子系统出现的问题导致测试终结,”布林克说,“所有数据显示,我们已经为发动机点火创设适宜条件,非常有希望达到测试目标。”
前景未卜:飞行器仅剩一架
这次试飞是“驭波者”的第三次试飞,此前两次试飞也只有一次取得有限的成功。
2010年5月,波音公司研究中心工程师让“驭波者”作首次测试飞行。那一次,它以大约5600公里的时速持续飞行143秒,让研究人员振奋不已。
2011年6月,“驭波者”再次升空,因发动机气流问题没有完成测试。
按一些航空工程师的说法,持续超高音速飞行技术在研制新一代导弹、军用飞机、航天飞机等方面的运用前景看好。
不过,美国空军15日在声明中说,用于试飞的“驭波者”现阶段仅剩一架,空军方面尚未决定是否让它继续开展飞行测试。
除了X-51A,美军还在研发其他超高音速飞行器,比如陆军设立的高级超高音速武器项目,就是为了开发全球即时打击能力所需的技术。
超高音速飞行指的是时速超过5倍音速的飞行。
《洛杉矶时报》报道,美国国防部现阶段资助6个超高音速主要技术项目,过去10年间投入项目经费大约20亿美元。
◇关注◇
超高音速飞行器:
航空史上第三次技术革命
具体来说,超高音速飞行的马赫数范围很宽,要跨越亚音速、音速、超音速3个阶段,才能进入超高音速阶段。空气密度的巨大变化也给飞行器设计带来巨大的困难,所以必须突破超高音速推进技术、一体化设计技术、超高音速空气动力学和结构材料技术等4大关键技术。这次试飞,很可能是由于在近太空的超高音速飞行导致电场畸变,电子传输信号变形而导致2011年8月13日美国“猎鹰HTV-2”与地面失去联系并坠落。
高风险往往伴随着高收益。超高音速飞行器航程远、速度快,被称为是继螺旋桨、喷气推进之后航空史上的第三次技术革命,其关键技术一旦取得更大突破,其军事应用将十分广泛。
这种飞机有多快?
纽约飞伦敦,只要一小时
自试飞员耶格尔1947年首次驾驶飞机突破音障以来,科学家和工程师一直梦想能让飞机飞得更快,“驭波者”6倍于音速的速度意味着什么呢?
换一种方式描述,一架普通商用客机如果以这种速度飞行,46分钟即可从美国西海岸城市洛杉矶飞抵东海岸城市纽约。X-51A可以在一小时之内从纽约到达伦敦。
“实现持续超高音速飞行就像从螺旋桨飞机跨越到喷气式飞机。”美国俄亥俄州空军研究实验室高速系统部门技术副主管梅西耶说,“自莱特兄弟(造出首架双翼飞机)以来,我们一直探索如何让飞机变得更好、更快。超高音速飞行是航空飞行一个潜在的前沿领域。我认为,我们正站在步入那一领域的门槛上。”
这种技术有何用途?
若有它,1998年就能击毙拉丹
一些航空工程师说,持续超高音速飞行技术在研制新一代导弹、军用飞机、航天飞机乃至普通商用客机方面的运用前景看好。
美国国防部称,超高音速导弹是在较短时间内击中目标的最佳选择。按美媒的说法,美军现阶段只有一种体积庞大、可携带核弹头的洲际弹道导弹有这种能力。
提及没有快速击中目标导致打击对象逃脱的失败案例,美国军方官员往往拿1998年的一次任务“说事儿”。那一年,美国军方发现“基地”组织前一号人物拉丹的行踪。位于阿拉伯海的美国海军舰船随即向这名“恐怖大亨”的藏身地发射巡航导弹;导弹80分钟后击中目标,拉丹早已逃脱。
按前空军高级顾问哈利恩的说法,如果超高音速导弹应用“驭波者”测试的飞行技术,那次针对拉丹的“袭击可能只要12分钟左右”。
除了军事运用之外,得克萨斯大学物理学助理教授穆谢拉克说,持续超高音速飞行技术有朝一日或许可以在商用客机领域“发光发热”,实现人们从地球一端不间断高速飞抵另一端的梦想。
投放
B-52飞至1.5万米高空,X-51A脱离并点火升空。
助推
飞行16秒后,X-51A平衡尾翼出现问题,在与助推火箭分离后,飞行器很快失去控制,坠入太平洋,未能回收。
巡航(原计划)
在2.1万米以上,持续飞行300秒,即以每小时6900公里的速度飞行5分钟。
X-51A可让美国
“一小时打击全球”
美国兰德公司高级防务分析家威尔森说,自上世纪60年代起,美国空军就钟情于超高音速技术,它可以让飞行器实现传统发动机无法企及的高速度。
但这项技术的开发却非常困难,此前超高音速试验飞行的持续时间只有短短数秒。美国《全球安全》网站负责人派克说强调:“‘驭波者’代表着一种重大技术变革,将对现有武器体系产生深远影响。它能以惊人的速度完成很远航程,完全具备成为远程巡航导弹的潜力。”
有专家表示,X-51A现在备受美军推崇,得益于美军一个重要理念——“全球打击计划”,是为了确保美国在不到1小时内,计划并发起对全球任何一个地方的军事打击。而这种导弹可以在飞机的带领下,对目标进行快速打击。
美国现在有能力在数十小时甚至数小时内,使用核导弹摧毁地球上任何一个目标。冷战结束后,美国担心其传统核打击力量已经不再有威慑力,并且也不适合反恐,这种可以全球打击的超高速巡航导弹无疑成为美国的第一选择。
分析人士指出,X-51A成熟后,一方面可以向太空发射卫星、运送物资,将美国空军的行动范围和作战空间拓展到外太空;另一方面,又可以对全球目标发动“即时打击”,令对手的先进防空系统无法招架。可见,X-51A验证的技术都是在为美国空军实现“空天一体化”战略铺路。
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超高音速导弹研发遇瓶颈
据报道,X-51A仍处于试验与研究阶段,该飞行器还将进行试射,以获取更多试验数据,并尽可能地降低制造难度和成本,以满足五角大楼大量部署的要求。
英国媒体指出,超高音速飞行器之所以难产,最根本的原因出在“心脏”与“皮肤”上,即动力系统与飞行器外壳上。目前,各国竞相把目光放在整体式火箭冲压发动机上,它的优点在于没有任何风扇叶片、转轴之类的活动零件,可在瞬间使燃料得到充分燃烧,制造成本也比普通涡轮发动机便宜。但限于当前技术水平和工艺能力,这种发动机体积都比较庞大,如果把这种发动机安装在导弹上,将大大牺牲导弹的射程和精度。除推进系统外,超高音速飞行器的另一障碍在于温度问题。这次试验结果表明,导弹在极超音速状态飞行时,弹体温度会超过2400℃,这对导弹材料和制造工艺都形成严峻挑战。
不过,分析人士坚信,这些看似不可能解决的难题将随着时间的推移而逐渐化解。一位美国洛克希德·马丁公司工程师说:“我们将要制造的超高音速飞行器(导弹)会让乔治·卢卡斯(电影《星际大战》导演)都感到羡慕。”
起飞
B-52轰炸机携带X-51A从基地起飞。
X-51长7.92米,重1.8吨,速度6马赫。