高超音速飛行器什么時候開始研制的?可以說是美國這個領頭者,在上個世紀50年代開始研究高超音速飛行器的。比如說1951年,它試飛了X-7超音速三倍的飛行器,采用的動力裝置是超音速沖壓發動機。當然,超過音速3倍還說不上是高超音速飛行器。所以,緊接著又開發了X-15系列的高超音速飛行器的驗證機。開始用的是火箭發動機,X-15最大的飛行速度能夠超過音速的七倍,這已經處于高超音速狀態。可是用火箭發動機工作時間很短,后來在這個平臺上改出了X-15A沖壓型,也就是采用超音速沖壓發動機的機型。雖然它的最大飛行速度沒有達到指標,比如說它想超音速八倍,但是最終只達到了超音速六倍。但是盡管如此,這也創造了當時采用沖壓發動機所能達到的最大速度。
從上個世紀60年代開始到現在,美國的一些技術人員一直想把最大飛行速度進一步向前推進,這時候碰到了一個很大的問題,就是當年所用的沖壓發動機,以及后來用的超音速沖壓發動機,都不能滿足要求。必須開發出超音速燃燒沖壓發動機。這項技術他們研究了幾十年,直到本世紀初才見到了成果。從2004年到2011年,他們開發出的采用超燃沖壓發動機的各種各樣的實驗平臺,陸續開始進行試飛,典型代表有X-43、X-51這些系列的高超音速實驗平臺。實驗結果怎么樣呢?應該說有成果,但是大多以失敗告終,比如說X-43它的試飛速度接近于超音速十倍,工作時間是10-12秒,這是當時的已經世界紀錄了,就是超燃沖壓發動機能夠連續工作十幾秒,已經非常難非常艱難。
到了2010年2011年的時候,美國的X-51A,它在試飛過程中,使超燃沖壓發動機的工作時間達到兩分多鐘,這個記錄應該說保持了相當長的時間。但是它的最大飛行速度沒有X-43高,大概也就是超過音速的5、6倍這么一個范圍。而此時的俄羅斯在這方面可以說是一直在悶頭搞,比如1991年它用薩姆5導彈帶著一個高超音速的實驗平臺做過一次實驗,最終達到了音速的5.6倍,但是它的超燃沖壓發動機工作時間大概5秒。由于這種技術開發起來非常難,美國從2011年2012年之后,逐漸就把這些項目放棄了,俄羅斯和中國還在繼續努力。
俄羅斯最近已經開始連續的試驗鋯石高超音速反艦導彈,據說它的最大飛行速度能夠達到音速的八倍,射程達到500公里,而中國也非常重視這方面的攻堅。一旦高超音速飛行器開始普遍裝備部隊之后,將會對未來的軍事產生什么樣的影響?下一期我們給大家具體說明。
出品:科普中國 光明網
科學顧問:傅前哨
監制:戰釗
制片:金赫
導演:金 赫
攝像:肖春芳
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