美国高超声速技术飞行器

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1、美国高超声速技术飞行器康开华才满瑞伍赣湘童雄辉（北京航天长征科技信息研究所，北京100076）摘要：介绍了美国正在开展的“猎鹰”计划及该计划的目标、组成和各组成部分的任务目标。重点介绍了该计划下研制的高超声速技术飞行器（HTV）。此外，还对HTV所涉及的关键技术进行了总结。关键词：高超声速技术飞行器；猎鹰计划；涡轮基组合循环推进系统U．S．HypersonicTechnologyVehicleKangKaihuaCaiManruiWuGanxiangTongXionghui（BeijingInstituteofAerosp

2、aceLongMarchScientificandTechnicalInformation,Beijing100076）Abstract：FALCONprogram,itsaim,elements,andtheirobjectsoftheprogramareintroducedinthepaper.Hypersonictechnologyvehicle(HTV)oftheprogramisdescribedindetail.Inaddition,thekeytechnologiesaresummarized.Keyword

3、s：hypersonictechnologyvehicle；FALCONProgram；TBCC1引言2003年，美国空军和国防部预先研究计划局（DARPA）联合开展了“从本土实施武力发送与应用”技术验证计划，即FALCON计划，简称“猎鹰”计划，该计划的目标是：在飞行中研制并验证高超声速技术，这些技术将确保美国在近期和远期具备执行全球快速精确打击任务的能力，同时验证可负担得起的、快速发射的运载器。“猎鹰”计划采用的技术途径是：对一组通用的技术进行改进，使其更加成熟。通用技术将在近期（～2010年）提供作战能力，以执行从美

4、国本土发射的快速全球打击任务，还将在2025年左右研制出可重复使用的高超声速巡航飞行器（HCV）。这些关键技术包括：高升阻比气动外形、轻质耐久高温材料、热管理技术与弹道（如周期性飞行弹道）、目标修正和自主飞行控制等。2“猎鹰”计划的组成和各组成部分的目标“猎鹰”计划主要由小型运载火箭（SLV）和高超声速武器系统（HWS）组成。SLV计划验证可负担得起的快速响应发射技术，其主要目标是将重约454kg的小卫星或其他有效载荷送入近地轨道或太阳同步轨道，发射成本低于500万美元。HWS作为“猎鹰”计划的一个重要组成部分，要研制通

5、用再入飞行器（CAV）和高超声速巡航飞行器（HCV）。HCV代表远期执行快速全球打击任务的飞行器，作为一架可重复使用的、类似于飞机的飞行器，它能够在2个小时内将约5400kg的有效载荷从其发射处投送至16600km处。HCV能够携带CAV和其他有效载荷执行全球打击任务。CAV是一种无动力的、高超声速滑翔飞行器。“猎鹰”计划既要验证近期研制的CAV，也要验证稍远期的增强型通用再入飞行器（ECAV），CAV能够携带454kg的有效载荷飞行5560km，ECAV飞行距离可达16600km，横向机动距离5560km。“猎鹰”计划将

6、采用一个渐进式的研制策略，以验证基本型CAV为开始，随后验证能够提供更高气动性能的ECAV，最后作者简介：康开华（1977-），工程师，计算机专业；研究方向：情报研究。收稿日期：2009-11-10验证HCV的关键技术。整个“猎鹰”计划从2003年秋天开始执行，进展得比较顺利，但在2005年，美国国会针对FALCON计划产生激烈争论，最终决定将FALCON计划限定为非武器技术验证计划。FALCON联合项目办公室迅速对计划内容和进度做出调整，取消与武器相关的飞行试验，并将高超声速武器系统（HWS）更改为高超声速技术飞行器（H

7、TV），分别利用HTV-1、HTV-2和HTV-3来演示验证CAV、ECAV和HCV所需的技术。尽管美国国会的限制对FALCON计划有所影响，但只是限制CAV/ECAV和弹药有效载荷的集成飞行试验，使其暂时不能验证有效载荷与CAV/ECAV的高速分离技术。但是美国空军研究实验室（AFRL）近年就载荷高速分离技术进行过研究，试验数据对FALCON计划是有所帮助的。总之，虽然整个计划的预算、验证飞行器的名称有所变化，但对计划的影响不大。3高超声速技术飞行器（HTV）“猎鹰”计划将通过试飞一系列高超声速技术飞行器（HTV）来演示

8、验证用于未来HCV的关键技术，包括HTV-1、HTV-2和HTV-3三种高超声速技术飞行器。从而掌握可重复使用的高超声速飞行器技术。图1示出了“猎鹰”计划中的HTV的研制计划。图1“猎鹰”计划中的高超声速技术飞行器3.1HTV-1HTV-1由洛克希德•马丁公司负责研制和设计，一次性使用，机身全长约为3m