美国“驱动”网站“战争地带”专栏报道,中科院力学所(IMCAS)正在高空气球和察打一体无人机进行MD-19宽域高超音速飞行器的相关测试。MD-19与此前亮相的MD-22“鸣镝”宽域飞行器极为类似,有说法称,MD-19最大航程及速度会达到8000千米与7马赫左右。考虑到军事斗争的严峻性,我国最终定型量产的宽域飞行器,在航程及速度方面势必会有大突破。
所谓的宽域飞行器,是指一种速度兼容范围很宽的高超声速飞行器。有别于目前投入运用的高超声速打击武器,例如我国的东风-17、俄罗斯的“锆石”、美国的“暗鹰”等等。通俗点讲,就是临近空间的高超声速飞机,或者可以入轨的空天飞行器。
根据现有资料来看,近期曝光的MD-19应属于临近空间的高超声速飞机,“鸣镝”则兼顾高超声速飞机和空天飞行器的结合体。由广东空天科技研究院(GARA)抓总研制的“鸣镝”,机长约10.8米、宽4.5米、高1.6米(不含起落架)、自重为1000千克。最大起飞重量4000千克,最大航程可达8000千米,最大射程则为7马赫。
在第十四届珠海航展现场,广东空天科技研究院(GARA)曾介绍称,作为一型可重复使用临近空间高超声速技术验证平台。“鸣镝”旨在用于天地往返空天飞机的系列技术验证,以及临近空间科学实验。由此可知,“鸣镝”的最终形态估计会是可轨道飞行的空天飞行器,应用区域也将不会局限在临近空间内。
需要指出的是,广东空天科技研究院(GARA)是在中科院力学所(IMCAS)支持下成立的,因此也就不再难以理解MD-22与MD-19,在气动构型上为何会如此相像。宽域高超声速飞行器,在军事领域具有广泛用途,甚至可以承担轰-20轰炸机的洲际轰炸任务,以至于军事专家提出宽域飞行器的发展前景优于轰-20那样的亚音速隐身轰炸机。
至于高超声速飞机,一般是指飞行马赫数大于5,能够在大气层内(圈重点)实现高速远程飞行的飞行器,可以在超越传统飞机的飞行速域和空域下工作。从起降方式上看,高超声速飞机可以采用垂直平降、空射平降和平起平降等方式。
垂直平降一般采用火箭助推,飞机采用冲压发机,推进系统研制难度小,但此种发射方式下,基地数量少且位置固定。在敌严峻的穿透打击威胁下易被摧毁,另外受火箭动力限制,使得飞机吨位受限,此外还存在着费用昂贵与反应慢的问题。
空射平降飞机使用空中平台投掷,投射地点灵活,研制难度也相对较小,但受载机挂载能力限制,同样也面临着保障复杂,使用费用较为昂贵的缺陷。因此一般情况下,上述两种起降方式仅用于飞行验证,系短期内实现高超声速飞机技术的重要途径。
平起平降的原理较为简单,然而技术难度较大,主要体现在对推进系统、飞/发一体集成等要求较高上。不过得益于其可以重复使用,加之部署灵活,所以从技术发展的角度来看,平起平降方式则是最具远景。
美国“驱动”网站指出,参与此次测试的MD-19,系一架缩比验证机,长度在2.5米~3.35米之间,因此在尺寸、自重等方面,明显要比“鸣镝”小很多。MD-19在气动布局上,堪称是颇具创意,即采用乘波翼身融合设计方案,且与“鸣镝”一样,均为楔形机身、三角主翼以及倾斜双垂尾。
乘波体布局的特点,是在高超声速条件下,具有高升力、低阻力、大升阻比等特点,常与超燃冲压发动机相结合,目前已经成为高超声速巡航飞行器的主要气动布局形式。再者翼身融合布局,具有较高的内部空间使用效率。
机身呈流线型,机翼与机身连接处较为平滑,机身两侧有脊线,三角翼的安装角小,可以获得较高的升力与较低的高速阻力,例如被美军给予厚望的SR-72高超声速无人侦察机,就采用了这种外形。不过需要说明的是,美军在发展高超声速飞机时,通常只会选择一种气动布局,我国则突破传统思维,通过两两结合,以此赋予MD-19拥有反超的实力。
除气动布局外,MD-19采用何种推动系统也极为关键。按照目前发展趋势来看,涡轮基组合循环(TBCC)发动机最有希望,该型发动机比冲高、结构简单、可靠性好,维护保障也较为方便,且可以长时间重复使用。因此同火箭基组合循环(RBCC)发动机、涡轮火箭冲压三组发动机、吸气式涡轮火箭发动机相比,在效费比、维护性及技术效率上,拥有着极大优势。有鉴于此,意味着MD-19大概率会采用这种发动机。
“驱动”网站对此很担忧。他们认为中国的这种宽域飞行器能够在临近空间释放高超音速滑翔弹头,可取代大部分战略轰炸机的任务。认为中国加快相关研究,而美国却在此方面的计划前景仍很模糊。
美国曾经在高超声速飞机领域内也是领头羊,不过与其他先进兵器项目一样,如今由于中国的加速追赶,迫使美国又不得不接受与他人平起平坐,甚至是反超的局面。中国是真的在高超音速武器领域进入“自由王国”了。