多元的技術難題——
高超聲速武器發(fā)展任重道遠
自人類成功突破聲速以來,70余年間科學家成功解決了3馬赫以下的大氣層內長時間飛行技術問題。但當航速大于5馬赫后,飛行器將面臨復雜的氣動力、氣動加熱、材料結構與熱防護、氣動物理、推進、控制等諸多科學問題和工程難關。所以,盡管“1小時全球打擊”的構想十分誘人,但要實現(xiàn)這一目標還必須攻克這些難題。
一是高超聲速吸氣式推進技術。要實現(xiàn)超燃沖壓發(fā)動機的推阻平衡、獲得凈推力,必須讓火焰在高速氣流中持續(xù)穩(wěn)定高效燃燒,其難度如同在龍卷風中點燃一根火柴。
二是高超聲速飛行器氣動外形布局設計。為保證遠程、快速和大范圍機動能力,高超聲速飛行器必須在具備高升阻比的同時,兼顧飛行穩(wěn)定性和操縱性,其外形布局設計難度極大。
三是高超聲速飛行器的防熱技術。高超聲速飛行條件下,氣流被壓縮并與飛行器表面劇烈摩擦,導致氣流溫度超過數(shù)千攝氏度,飛行器表面被嚴重加熱,例如HTV-2飛行過程中表面最高溫度接近2000℃,需研制輕質、耐高溫的防熱材料和結構才能實現(xiàn)長時間飛行。
四是高超聲速飛行器導航與控制。高溫還將導致空氣離解和電離,在飛行器外部形成等離子體鞘套,干擾甚至阻斷無線電信號的傳輸,進而嚴重影響飛行器的導航與控制。
只有徹底解決了這些技術問題,高超聲速飛行器才能真正成為“殺手锏”武器。