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中国超高速空天飞机外观首次曝光!

  • 柏弧紫
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  • 2017-10-09 08:24:36


加特林


在近期我国电视报道中,出现了中国高超音速飞行器的测试模型清晰外观!


这虽然只是个模型,但充分说明了我国在高超音速乘波体飞行器科研发展方面的迅猛成就!令人兴奋的是,它的公开曝光,说明中国被外界报道为WU-14的相关高超音速飞行器,已经在保密的研制工作中取得了更深入的突破。


这一电视报道,讲述了我国已经公开的JF12激波风洞 —— 这是中国第一个具有独立知识产权的高超声速风洞,是超过5马赫(5倍音速)的高超音速飞行器设计研制工作的重要测试设施!



JF12风洞(下图)是8个国家重大科研装备研制项目之一,2012年验收。它可测试模拟25至40公里高空、5到9倍声速的高超声速飞行条件,可以说没有它的存在,中国的高超音速飞行器的研制几乎无法向前推进。JF12激波风洞可模拟速度最高达9马赫、3000摄氏度的飞行环境,无愧“超级风洞”称号。




9马赫意味着,从北京到纽约只要2小时飞行时间。显然,被外界报道为WU-14的这类高超音速飞行器,无论是作为超高速轰炸机、超高速导弹,还是作为超高速太空发射载具、客货运输飞机平台,都有着极大的发展前景。


以这样的平台携带导弹武器发起攻击,目前没有任何防空武器能够进行拦截,美国的GMD、萨德、爱国者3等等各种防空导弹,都无法拦截这样高速而能够灵活机动的飞行器。唯一的希望是部署极为昂贵而复杂的激光武器系统,才可能对付类似WU-14技术为基础的高超音速机动轰炸平台!


这一模型,展示了所谓的乘波体 (Waverider)气动设计,是一种流线形、前缘附体激波高超音速飞行器流行的设计模式。乘波体飞行时,前缘与激波上表面加叠,整个飞行器就像乘骑在激波上飞行,依靠激波产生的巨大压力作为克服重力的作用力来源。所以它被叫做乘波体。


从电视报道来看,这一飞行器有着典型乘波体外形。




乘波体借助这样的能力,在大气层边缘像打水漂一样的飞行,在它从太空中回到大气层边缘时,在激波压力作用下向上飞行,像蛙跳一样不断重复,实现大部分时间摆脱空气阻力的高速飞行。


乘波体本身不像飞机那样依靠自身表面上下气流压力差产生升力,这比较像我们熟悉的快艇,它依靠高速航行排开水而产生的向上压力,部分离开水面高速行驶。板一样产生压缩升力。激波在这一飞行器上反而成为了克服重力的“好帮手”。


乘波体其实早在1959年就已经由诺威勒提出,其目的也是设计高超声速飞行器。但直到1989年起,乘波体飞行器才具备了实用性发展的可能。目前中国与美国在乘波体上的发展并没有多大的差距,美国媒体报道中国已经多次进行WU-14高超音速飞行器的发射试验,用运载火箭将相关飞行器发射升空,进行乘波体验证飞行测试。这显然是比JF12风洞中进行的试验更为向前好几步的发展程度,也说明了为什么这次报道中解密了相关风洞模型。



乘波体飞行器,阻力很低、升力很高,特别是它与传统高速飞机以及弹道导弹相比,速度比传统飞机快(最快的美国黑鸟侦察机只有3马赫),而机动能力远超弹道导弹(后者几乎不能依靠自身实施机动,只能由弹头部分实施有限机动)。而且它可以返回重复使用,不像弹道导弹那样只能攻击一次。


乘波体飞行器能够使用火箭、传统喷气发动机或超燃冲压发动机的综合动力系统。这也令其难度在某些方面有所降低,解决了火箭发动机通常只适合一次性使用、传统喷气发动机无法实现高速飞行的难题。乘波体借助机体与气流作用“制造”高压气流的能力,对使用超燃冲压发动机等新型动力有极大帮助。


WU-14这样的高超音速乘波体飞行器,还有不少的技术难关 —— 它需要极为精确解的流场设计,超燃冲压发动机本身研制难度很大(前体/进气道一体化设计技术、燃烧室构型优化技术以及尾喷管/后体一体化设计技术都是世界级难题),在太空与大气层边缘飞行的复杂控制技术也有极大的挑战。目前掌握的相关设计外形的容积率很低,不容易安排人员、武器或其它有效载荷、各种设备与燃油的搭载空间。因为超过5马赫飞行,高速产生的热量惊人,隔热散热要求很高。


从JF12风洞中的中国高超音速乘波体飞行器模型曝光来看,中国正在这一领域高歌猛进,甚至有超越美国独占鳌头的可能!


帖子附图:

在近期我国电视报道中,出现了中国高超音速飞行器的测试模型清晰外观!

帖子附图:

JF12风洞

帖子附图:

美国高超音速飞行器想象图

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网友回复

中国“新超高速”,外形上有点与“美国相似”,但“尾翼”的两旁加了两个“小型冲压发动机”,就相当于“四台”,速度达到“六马赫”……

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