军事强国加紧研制高超音速武器四大技术待突破

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1、军事强国加紧研制高超音速武器四大技术待突破近口，印度计划研发最高速度达到6000公里/小时的高超音速巡航导弹，以提高其空中快速打击能力。该高超音速巡航导弹的设计射程约为300公里，具备较高的冃标突防能力。印度海军希望到2016年为其隐身导弹驱逐舰装备高超音速巡航导弹。此前，美国成功发射了一枚“人牛怪IV型”运载火箭，上面携带美国国防高级研究计划局研发的HTV-2(TheHypersonicTestVehicle-2)高超音速无人机°HTV_2在升空后加速到20倍音速(约每小时2.4万公里)，卅了不到半小时的时间就飞到

2、了离发射基地有7600公里Z远的预定H的地。HTV-2是美国“全球快速打击系统”计划的重耍组成部分，它的成功发射标志着高超音速武器研制进入了一个全新的发展阶段。高超音速武器迅速步入人们视野。高超音速武器备受青睐高超音速武器是指以超高音速飞行技术为基础、飞行速度超过5倍音速的武器。20世纪50年代末开始探索超音速燃烧冲压发动机技术以來，美国、俄罗斯、徳国和澳人利亚等国在20世纪90年代初陆续取得了技术上的重人突破，并相继进行了地面试验和飞行试验。试验表明高超音速技术己经从概念和原理探索和基础研究阶段，进入以某种高超音速

3、飞行器为应用背景的先期技术开发阶段。冷战期间，美国曾提出多个高超音速飞行器的发展计划，如超燃冲压发动机导弹和国家“空天飞机”计划等，都中途夭折，但在关键技术方面还是取得一系列重大突破，从而为实际飞行器的工程设计奠定了坚实的技术棊础。1996年，美国对高超音速飞行器的发展进行调整，降低近期的发展F1标，确立分阶段逐步发展的思路，选择以巡航导弹为突破n,Iflj后转入其他飞行器与天地往返运输系统。H前，高超音速巡航导弹已进入工程硏制阶段，美国正在实施多项研究计划，冃标是研制速度6-8马赫、射程1200千米左右的高超音速巡

4、航导弹。同时，以高超音速飞机等为应用背景的高超咅速系列飞行试验研究也在进行中，如X-51A“驭波者”高超声速无人机。俄罗斯在高超音速技术领域也处于世界领先地位。俄早已拥有“白蛉”“宝石”等多种冲压发动机推进的导弹，它们为高超音速研究奠定了坚实的基础。冃前，俄罗斯高超音速技术已进入飞行验证阶段，正在研究更接近于实际的飞行器布局。此外，俄罗斯还正在研制“下一代发射技术”高超音速试验飞行器，该飞行器采用氢燃料超燃冲压发动机，飞行马赫数达6—14马赫，已进行了大量的地而试验和风洞试验。四大关键技术亟待突破高超音速飞行的飞行马

5、赫数范围很宽，耍跨越亚音速、跨音速、超音速3个阶段，才能进入高超音速阶段。当飞行器从稠密大气层冲向稀薄大气层时，空气密度的巨大变化给飞行器的设计带来很大困难。因此，超音速技术必须突破四大关键技术问题。高超音速推进技术。冃前，各国发展高超音速技术主耍选用超燃冲压发动机作为推进系统。高超音速空气在燃烧室中的滞留吋间通常只有1.5毫秒，要在这样愆的吋间内将其压缩、增压，并少燃料在超音速流动状态下迅速、均匀、稳定、高效率地混合和燃烧是十分困难的。因此，需要对发动机尺寸、形状以及燃料种类、喷注器设计、燃烧机理进行综合性理论和试

6、验研究。超燃冲压发动机的另一个技术困难是飞行器必须达到一定的速度才能启动，这要有助推器提供初速才行。对于高超音速飞机、跨大气层飞行器和空天飞机而言，如何实现固体助推火箭少超燃冲压发动机的最佳组合也是一个很大的难题。一体化设计技术。--体化设计技术主要是指通过飞行器与推进器两者相互作用而获得尽可能高的飞行器气动和推进性能、稳定性和控制特性的设计技术。飞行器机体和推进系统的一•体化设计是关系到整个飞行器性能的关键。高超音速飞行器的T作马赫数范用越宽，这个问题越突出。推进系统在高超音速飞行器屮的合理布局可以明显减小飞行器的

7、阻力，使飞行器获得较高的升阻比。高超音速空气动力学。当飞行器以高超音速飞行时，气动加热非常严重。当马赫数达到8时，飞行器的头部的温度将接近1800°C,其它部位的温度也将在600°C以上，能使附近的气体分解和电离，形成相当复杂的混合气体。这使鬲超音速气流的研究成为非常复杂的问题,必须综合利用计算液体力学、风洞试验和飞行试验等手段解决真实飞行环境下的气动力及热特性问题。冃前，各国正深入研究与高超音速空气动力学相关的基础理论、建模计算验证手段。结构材料技术。高超音速飞行器通常要求尽可能地减轻结构重量，并克服气动加热问题。

8、因此，长寿命、耐高温、抗腐蚀、高强度、低密度的结构材料对于研制高超音速飞行器是非常关键的。即使制造高超音速飞行器的飞行试验样机，也必须在材料与结构技术方面取得突破。如美国的X-37B高超音速飞行器，头部采用钙，机翼前缘与垂直面使用碳/碳复合材料,飞行器的外表面还覆盖耐热瓷瓦。让现有武器“一飞冲天”利用高超咅速技术对现有的导弹、炮弹、作战飞机等武