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资料:美国高超音速计划
《时代潮》 (2004年 第六期)
为了争夺宇宙空间霸权,美国一直在进行空间往返系统的开发。
美国现役航天飞机都是由大型运载火箭背驮起飞的,运输成本高昂,另外到2015年现役航天飞机将超期服役,因此,探索下一代低成本实用方案迫在眉睫。为此,美国于1985年开始实施庞大的“国家航天飞机计划”。
该计划主要目的是开发一种可完全重复使用的、单级、水平起落的以超燃冲压发动机推进(大气层内)的新一代航天飞机。原计划每年要投资25亿美元以上,试飞器X—30飞机要在1996年完成。
巨额的经费和技术复杂性使计划从一开始就留下了阴影;技术途径的争论、政治干预、进度拖期,使该计划一波三折。
后来,以X—30飞机研制计划下马为先导,1995年,轰轰烈烈达十年之久、耗资数百亿美元的国家航天飞机计划在无奈中停止了。
以巡航导弹为突破口
在美国国家委员会的建议下,美国从1996年开始了新的高超音速技术发展计划,由美国三军、NASA和防卫先进研究计划署携手统筹,负责研发所有达5倍音速的引擎、飞机、武器、发射系统等。作为第一阶段,首先选择巡航导弹为突破口,而后转入其他飞行器与天地往返运输系统。
这样,美国从以“战斧”为代表的亚音速巡航导弹直接跳跃到飞行速度为5~8马赫的新一代高超音速巡航导弹,推进系统从涡喷、涡扇发动机发展到超燃冲压发动机,中间省去了一个以亚燃冲压发动机推进的超音速的巡航导弹的研制阶段。
据估计,美国不会步俄罗斯的后尘。俄罗斯有几十年的亚燃冲压发动机和超音速巡航导弹研制经验,如美国还要走超、高超巡航导弹方案之路,就等于在俄罗斯后面爬行。而如果把起点定在高超音速巡航导弹上,有具体的目标背景来开发,多年的基础研究成果就可以得到应用,在2015年前研制出6~8马赫的高超音速巡航导弹是完全可能的。
高超音速巡航导弹将是美国2015年后有威慑性的进攻性武器。
比方说,若有高超音速导弹,美军就能更有把握地用它来截击来犯的导弹,而高超音速轰炸机也可以极速划破敌国长空执行任务,使敌国防空系统完全无力跟踪和拦截。美国空军科学咨询委员会力炫耀:“高超音速技术将令美国空军脱胎换骨成真正的太空军队。”
X-43A:美国军事霸权凶器
无人驾驶飞行器X-43A是NASA“极速X(HyperX)”计划的一部分,也是“高超音速”系列的头一炮。NASA“高超音速”—X计划,目的是在飞行环境下演示和验证以双模态超燃冲压发动机为动力的试验飞行器的总体性能,并研究高超音速飞行器的设计方法和试验手段。
所谓“高超音速(hypersonic)”,是指达到音速5倍(5马赫)或以上。高超音速飞行有一大难题:普通引擎的叶片会碎毁。因此X-43A采用的是“超音速燃烧冲压式喷气引擎”(supersoniccombustionramjet,简称Scramjet。它没有涡轮引擎般的叶片或移动组件,基本上就是一条一体成型的空管子,当飞行器飞行的速度足够时,被推逼进入机内的空气就被压缩,空气中的氧气与氢气这时就会混合燃烧,产生强大的推动力。但这种发动机只排出水,而并无其他废气。
目前,全球使用一般空气助燃的涡轮喷气引擎的飞机中飞得最快的是美国空军的SR-71“黑鸟”侦察机,速度可达3马赫。科学家认为,配备冲压喷气引擎的飞机,其速度几乎有无限的可能,但也承认应用该技术的飞行器要多年以后才能面世。
美国数十年来都是研究以火箭引擎推动高超音速飞机,但X-43A却突破性地推翻了过去的研究。火箭引擎由于要携带氧气以助燃,会增加机身重量,但X-43A却使用大气层中的氧气来助燃,可说是一大改良,飞行成本因而会大大降低。
背后隐藏杀机
NASA与MicroCraft公司、波音公司于1997年3月24日正式签署了研制X-43的合同。
如果未来商用客机能够达到10马赫的话,由纽约至洛杉矶的航时仅为半小时。但NASA还打算开发更快的“高超音速”系列,预计X-43D型可达15马赫。按这一速度,来往纽约和洛杉矶仅需20分钟,而飞到东京只要2小时,甚至太空旅行也能变得更便宜简便。
有专家指出,高超音速飞机未必适用于商业用途,因为高速飞行能产生高温、极度加速及低调动性,令乘客不舒服。因此这种无人驾驶的飞机最大的用途还是在军事上。美国陆军飞行及导弹指挥室现已在利用风洞测试这种飞机,以评估它可以装配何种导弹。
这种极速战机由于飞得太快,所以任何一种导弹都没有能力将它击落。
军事霸权的利器
美国国防部试验无人驾驶飞机已达半个世纪之久,只是到现在才真正发展出具有攻击能力的无人驾驶战斗机,它能在不危害美军飞行员的情况下,作为先锋部队摧毁敌军防空系统。在现国防部长拉姆斯菲尔德打算提出的美军新战略中,无人驾驶战斗机已被列为重点开发项目。
无人驾驶战斗机体形及作战能力与传统战机相差不大,但造价却便宜很多,更能迅速大批生产应付战争需要。布什在近期关于调整美国国防战略的讲话中曾重点提及此类战机,本年度美国国防预算也将拨款1.5亿美元研发这一机种。今年3月,正在试验中的一款无人驾驶飞机“捕猎者”成功发射导弹摧毁了一辆坦克,这是美军自越战后首次进行的类似试验。
该款战机仅长27英尺,能被“打包”收藏在箱子内10年,一旦需要作战,只需30分钟就能完成“拆箱”出征。波音还为其无人战斗机开发微波炮或激光炮,用于摧毁敌军的雷达或导弹发射器。
美国军方之所以对研制无人驾驶飞机甚至高超音速轰炸机如此感兴趣,其中一个重要原因是美军现在的王牌飞机———战斗机的隐形技术已被识破。例如,捷克已发明一种能侦测B-2隐形轰炸机和F-117隐形战斗机的雷达。此外,据报其他国家也已掌握了破解隐形战机的雷达技术。因此,将来的轰炸机必须靠速度和在更高空进行轰炸才能达到目的。
目前,美军主要靠三种轰炸机作长途攻击:B-52、B-1B和B-2轰炸机。它们的速度及最远航程均有限,因而需要在海外基地部署。但以高超音速轰炸机的速度,美国只要在东西两岸部署了它,便可在数小时内轰炸全球任何地方,这就可省掉在海外驻军带来的外交及开支问题。估计无人驾驶高超音速轰炸机将主要被用于携带核武器攻击他国,以威慑如俄罗斯、伊拉克、朝鲜、印度、巴基斯坦等国。美国将可凭借此机,巩固其军事霸权地位。
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