高超声速飞行器发展综述_马丽

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1、DOI:10.16338/j.issn.1009-1319.2012.06.009高超专递殢檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹殢檹檹檹檹高超声速飞行器发展综述檹檹殢檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹殢马丽杨建军张维刚摘要介绍了高超声速飞行器的相关概念，归纳了区域。高超声速飞行器的飞行特性、关键技术以及应对高超声速1．1高超声速飞行器的分类飞行器的主要防御手段，最后分析总结了高超声速飞行器随着科学技术的不断发展，高超声速技术已从研究中存在的问题及其未来可能的发展方向和趋势。概念和原理探索阶段进

2、入了以高超声速巡航导弹、关键词高超声速特性关键技术防御手高超声速飞机和空天飞机等为应用背景的先期技术段发展趋势开发阶段(图1为X-51高超声速试验飞行器;图2为HTV-2飞行器的概念图)。高超声速飞行器的分引言类方法很多［2］，目前提出的高超声速飞行器，按采飞行速度快、反应时间短、作战半径大、隐蔽用的动力装置不同，可分为吸气式高超声速飞行器性好、突防能力强等特点，使得高超声速飞行器潜和火箭推进式高超声速飞行器两类;按飞行方式不在着巨大的军事、政治和经济价值。在民用航空方同可以分为单动力或复合动力“冲跃”方式、助推火面，高超声速空天飞机可以将人们想到世

3、界任何地箭辅助启动飞行方式以及复合动力方式;按气动布方的飞行时间大大缩短;在军事方面，高超声速飞局不同可分为锥形体、升力体、翼面融合体以及乘行器能够有效地进行高空高速侦察、预警和突防，波体等几种;按功能使命分主要包括水平起降航天可对敌方进行直接打击或作为远程精确打击的武器运载器、高超声速巡航导弹、高超声速飞机和空天平台，极大地扩展了作战空间，提高了作战效飞机等几种。［1］能。1．2高超声速飞行器的优势高超声速飞行器由于其独特的优势，目前已成未来战争是高智能化、高信息化的战争，空中为世界航空航天领域一个极其重要的发展方向和世打击将主要依靠速度和高度取胜

4、。超高度超声速和界各国广泛关注的焦点。近年来，世界各军事强国超机动的飞行特点使得高超声速飞行器具有以下诸在空气动力、结构材料、推进技术以及飞行控制等关键技术的研究方面积累了丰富的经验，为高超声速飞行器未来的发展奠定了坚实的基础。1高超声速飞行器概述高超声速飞行器一般指飞行速度超过Ma=5，以吸气式高超声速推进系统为动力的飞行器。其飞行区域包括20km以下的大气层和20～100km的临近空间，采用脉冲爆燃发动机的高超声速飞行器飞行区域甚至可以扩展到100km以上的图1X-51高超声速试验飞行器本文2012-02-15收到，马丽、张维刚分别系空军工程大学

5、导弹学院在读博士生、硕士生，杨建军系该大学科研部大校·22·飞航导弹2012年第6期高超专递［5］(Waverider)，它是一种外形呈流线形、所有前缘都具有附体激波的超声速或高超声速飞行器。其形状不规则且体积较小，雷达散射面积通常只有0．012～0．1m，因而对雷达探测具有较强的隐身能力，但是，高速飞行使得气动加热显著，导致飞行器表面温度极高，因此，对于高超声速飞行器，气动加热引起的热辐射是其主要的红外辐射源。其红外辐射特性很强且随时间变化剧烈，辐射的峰值波长一图2HTV-2高超声速飞行器概念图般为几微米，属于短波辐射，适合用短波红外传感器探测。［

6、3］多优势:研究发现，飞行速度为Ma=4～7、飞行高度1)作战范围广，可短时间内全球到达。高超声为15～30km，且具有长时间热载荷和非烧蚀构型速飞行器能够在2h之内抵达地球上任一点，因而等特点的典型高超声速飞行器通常具有以下红外辐［6］能迅速打击数千或上万公里以外的各类军事目标，射特性:这大大地拓展了战场空间。1)乘波体上、下表面附近的空间区域，红外辐2)隐蔽性好，探测难度大。高超声速飞行器凭射强烈，是主要的红外辐射区域。同时，由于下表借其极快的飞行速度和超强的机动能力，能迅速通面还存在强激波，空气温度相对更高，因而下方的过对方防御体系作战空域，且

7、回波积累数量少，使红外辐射更为强烈，传输距离也更远;得地面防空武器系统对其探测难度大大增加，便于2)乘波体两侧区域和前向迎头方向上的红外情报侦查和战场监视。辐射比较微弱，基本上与环境没有差别。3)突防能力、生存能力强。在良好的隐蔽性基2．2气动特性础上，高超声速飞行又使得对方拦截武器没有足够高超声速飞行器的气动特性与其结构外形密切的反应时间和实施拦截的飞行速度，因此突防能力相关。乘波体外形的高超声速飞行器有三个显著的［7］极强，能够达到出其不意的攻击效果。另外，其较气动特性:低阻力、高升力和大升阻比。高的飞行高度、极快的飞行速度以及较强的侧向机高超声

8、速飞行器飞行过程中，在大攻角气流分［4］动能力，使得目前任何防空武器都无法击中它。离产生的机翼、尾翼、鸭翼的