2018年度國外高超聲速飛行器發(fā)展動向盤點
2018年,國外高超聲速飛行器發(fā)展呈現(xiàn)出“加速轉(zhuǎn)化”和“加速分化”的總體態(tài)勢。一方面,高超聲速導(dǎo)彈加速從預(yù)研向型號轉(zhuǎn)化;另一方面,各個國家的發(fā)展程度和高超三大分支方向的發(fā)展力度出現(xiàn)分化。
在高超聲速導(dǎo)彈方向,全球首型高超聲速導(dǎo)彈“匕首”進(jìn)入戰(zhàn)斗值班,美俄同步啟動了多型高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈的型號研制,加速形成導(dǎo)彈裝備;同時各國進(jìn)展程度和技術(shù)水平加速分化,美俄已經(jīng)進(jìn)入型號研制階段,導(dǎo)彈射程可達(dá)上萬千米,而日法等國才剛開始啟動技術(shù)研究,已落后10年以上,且射程僅數(shù)百千米,而前幾年聲勢不小的印度在2018年甚至沒有任何公開進(jìn)展。在高超聲速飛機(jī)方向,總體呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢,繼洛馬公司之后,波音公司連續(xù)公布軍用和民用高超聲速飛機(jī)概念方案及研制計劃,DARPA高超聲速飛機(jī)用TBCC發(fā)動機(jī)地面驗證取得重要進(jìn)展,堅定不移推動基于TBCC動力的高超聲速飛機(jī)技術(shù)發(fā)展;歐洲等國持續(xù)推進(jìn)民用高超飛機(jī)技術(shù)發(fā)展。在可重復(fù)使用航天運載飛行器方向,或許是受到了民營商用航天,特別是可重復(fù)使用運載火箭迅猛發(fā)展的影響,該方向發(fā)展力度有所減弱,美俄仍在繼續(xù)推動基于純火箭動力的可重復(fù)使用航天運載飛行器技術(shù)研發(fā)和驗證,而在基于吸氣式動力、水平起降的技術(shù)路線則進(jìn)展寥寥,鮮見報道。
一、美國
1.基于兩套助推滑翔方案,快速系統(tǒng)推進(jìn)高超聲速導(dǎo)彈演示驗證和型號研制
2018年,根據(jù)多份政府報告、項目合同、權(quán)威媒體報道等信息,美軍高超聲速導(dǎo)彈發(fā)展思路已基本明確:一是基于圓錐體構(gòu)型滑翔飛行器方案,開展三型導(dǎo)彈的型號研制。2018年,在美國防部的統(tǒng)籌部署下,美陸?杖娺_(dá)成合作協(xié)議,以“先進(jìn)高超聲速武器”(AHW)項目驗證的圓錐體構(gòu)型高超聲速滑翔飛行器方案為基礎(chǔ),依托“遠(yuǎn)程高超聲速武器”(LRHW)項目、“常規(guī)快速打擊”(CPS)項目和“高超聲速常規(guī)打擊武器”(HCSW)項目,分別開展陸射型、潛射型和空射型高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈的型號研制,并計劃在2022年前形成早期作戰(zhàn)能力。二是基于楔形構(gòu)型滑翔飛行器方案,開展三型導(dǎo)彈的演示驗證或型號研制。以原“高超聲速技術(shù)驗證飛行器-2”(HTV-2)項目研發(fā)的楔形構(gòu)型高超聲速滑翔飛行器方案為基礎(chǔ),美軍依托“戰(zhàn)術(shù)助推滑翔”(TBG)、“空射快速響應(yīng)武器”(ARRW)和“作戰(zhàn)火力”(OpFires)等項目,正在分別開展空射/艦射型助推滑翔導(dǎo)彈演示驗證、空射型助推滑翔導(dǎo)彈型號研制以及陸射型助推滑翔導(dǎo)彈演示驗證,并計劃在2019-2020年前后完成飛行試驗和形成早期作戰(zhàn)能力。此外,美國國防高級研究計劃局(DARPA)仍依托“高超聲速吸氣式武器概念”(HAWC)項目繼續(xù)推動空射型和艦射型高超聲速巡航導(dǎo)彈技術(shù)驗證,但投資強(qiáng)度大幅下降。
AHW項目圓錐體滑翔彈頭和HTV-2項目楔形滑翔彈頭的想象圖(美國桑迪亞國家實驗室和DARPA圖片)
2.聚焦馬赫數(shù)5級高超聲速飛機(jī),公布軍/民用飛機(jī)概念方案并穩(wěn)步推動技術(shù)攻關(guān)
2018年1月和6月,在DARPA和美空軍研究實驗室的部分資助下,美國波音公司連續(xù)公布了馬赫數(shù)5級的軍用和民用高超聲速飛機(jī)概念方案。兩個方案均采用渦輪基沖壓組合發(fā)動機(jī)(TBCC)作為動力。以此為牽引,波音公司正在開展一型高超聲速飛機(jī)驗證機(jī)的研究工作,該驗證機(jī)可用來驗證軍用和民用高超聲速飛機(jī)相關(guān)的機(jī)體、系統(tǒng)和推進(jìn)等關(guān)鍵技術(shù),如經(jīng)費支持充分,預(yù)計最早可在2023或2024年實現(xiàn)首飛,軍機(jī)可在2030年前形成裝備,民機(jī)可在2030年代末投入運營。與此同時,瞄準(zhǔn)完成高超聲速飛機(jī)用TBCC發(fā)動機(jī)地面集成驗證的DARPA“先進(jìn)全狀態(tài)發(fā)動機(jī)”(AFRE)項目在2018年大幅增加了項目經(jīng)費,總預(yù)算由最初0.65億美元增加到1.02億美元以上。在AFRE項目的主要資助下,美國洛克達(dá)因公司成功完成了一型新型亞燃/超燃雙模態(tài)沖壓發(fā)動機(jī)的自由射流試驗,為后續(xù)開展TBCC地面集成驗證奠定了基礎(chǔ)。
波音公司公布的馬赫數(shù)5級高超聲速軍用(左)和民用(右)飛機(jī)概念方案(波音公司圖片)
3.瞄準(zhǔn)純火箭動力的可重復(fù)使用航天運載飛行器,完成了火箭發(fā)動機(jī)熱試車
在美國政府投資最大的可重復(fù)使用航天運載飛行器在研項目——DARPA“實驗性太空飛機(jī)”(XSP)項目的支持下,波音公司“鬼怪快車”團(tuán)隊在2018年完成了大型氫氧發(fā)動機(jī)AR-22的熱試車考核試驗(10天內(nèi)10次點火試車),并開始啟動大型低溫油箱等大部件的制造工作,預(yù)計該飛行器將在2021年開始進(jìn)行飛行試驗,比最初計劃的2020年有所推遲。
波音公司“鬼怪快車”概念方案(垂直起飛、水平降落)想象圖(波音公司圖片)
4.圍繞高超聲速飛行試驗?zāi)芰ㄔO(shè),軍地聯(lián)合推動高超聲速飛行試驗平臺研發(fā)工作
2018年10月,美空軍宣布將編號X-60A授予美國時代軌道發(fā)射服務(wù)公司“GO發(fā)射者一號”(GO1)高超聲速飛行試驗平臺,并明確X-60A將用于低成本、大規(guī)模地開展超燃沖壓發(fā)動機(jī)、高溫材料和自主控制等一系列高超聲速技術(shù)的飛行試驗,推動美軍現(xiàn)有高超聲速武器快速原型化和未來高超聲速飛機(jī)、可重復(fù)使用航天運載飛行器的發(fā)展。X-60A可提供高度15.4~37千米、馬赫數(shù)3-8、最大動壓1.4個大氣壓范圍內(nèi)的真實飛行環(huán)境,已于2018年完成發(fā)動機(jī)全尺寸樣機(jī)的首次熱試車,計劃在2019年完成首次飛行試驗。此外,美國平流層發(fā)射系統(tǒng)公司在9月份也公布了兩型高超聲速飛行試驗平臺的概念方案與研制計劃,并明確將用于支撐軍方和政府各類高超聲速技術(shù)科研項目。
美空軍2018年10月在官方網(wǎng)站公布的X-60A構(gòu)想圖(美空軍圖片)

請輸入評論內(nèi)容...
請輸入評論/評論長度6~500個字
圖片新聞