首次证实!中国秘密测试高超音速空空导弹,专打B-21隐身轰炸机

小阿当解说 2025-01-23 11:19:26

近来,《南华早报》由香港发出消息指,中国科学家在其论文中揭示,某一型号的高超音速空对空导弹正进行气动热测试,旨在符合人民解放军对远距离空战任务的严格需求。据香港媒体披露,该系列实验于电弧等离子体加热风洞内展开,此类实验装置能够复刻高速导弹所面临的高度热能密集型环境。依据美国IE杂志所述,上述防空导弹的速度可高达9倍音速乃至更甚,这将对美国空军的飞机,特别是B-21隐形轰炸机构成重大威胁。

当前,全球多国在空对空导弹的研发中,重点集中于扩展射程、强化打击效能、提升制导精度及拓宽应用领域等方面,其中提升射程成为最显著的焦点,同时亦对导弹的飞行速度设定了更严苛的标准。譬如,《空军与太空军杂志》在一篇名为《第五代武器》的文章里指出,第五代武器应拥有隐形能力、更高的速度、更长的射程、更精巧的外形,以及模块化设计、协同作战能力和数字化架构等七个核心属性。

此处提及的“更高速度”,指的是空空导弹应从当前的超声速水平跃升至高超声速领域。此外,战略与预算中心的美国智囊团指出,具备6马赫速度的高超音速空对空导弹,若要攻击1100公里处的目标,需耗费10分钟时间,这在瞬息万变的空中作战环境中显得过于冗长。因此,高超音速空对空导弹的速度挑战远非单纯跨越5马赫界限,马赫数越大,速度越快,这有助于缩短导弹飞行周期与敌方应对时间,在战略战术层面实现出奇制胜的目标。

然而,伴随空空导弹飞行速率的攀升,其弹体表面遭遇的气动加热效应愈发显著,由此引发弹体温度的剧增。研究显示,当导弹飞行速度升至5马赫时,相应的驻点温度可高达850摄氏度。强烈的气动加热会迅速削弱材料的强度,进而损害机舱内的电子设备和通讯组件等,从而影响飞行的安全性和稳定性。

当导弹进入高超声速飞行状态时,其将遭遇更为严重的热烧蚀问题。一方面,导弹面临的风险包括外形引发的热破坏与结构扭曲,甚至完全损毁,这些情况均会构成对其运作安全的重大威胁。另一方面,在极端高温条件下,这种环境有可能激发导弹构件内的热应力与热形变。此类变形进而引发导弹气动性质的演变,对导弹的航迹与姿态的稳固构成负面影响,故而对高超音速空空导弹实施有效的热保护变得至关重要。

空空导弹之热防护体系,包含三项核心构成:外部防热、内部隔热与舱内温控。该飞行器的外防护结构具有以下特性,其一涉及任务流程的多样性,既需适应挂载发射的情况,又得应对独立飞行的状态。②面临严峻的服役条件,既须应对陆地的气候状况,也须适应舰船上的海洋气候特征。③涉及大规模生产,应权衡成本与制造周期。

在探讨弹体内隔热技术时,焦点应集中在隔热材料的关键属性上,包括: 1. **耐热性** - 如何有效地抵抗高温和高速气流的冲击。 2. **隔热性** - 如何高效地隔绝热量传递。 3. **环境适应性** - 如何在各种极端条件下保持性能稳定。 这些属性是确保弹体内隔热系统可靠性和效能的关键因素。至于机内热管理技术,则主要目的在于应对高可靠度需求之元件与高功率、高密度电子组件的冷却挑战,此领域涵盖主动调控及被动调控两大类方法。

香港媒体提及的电弧热风洞,系高焓风洞之类别之一,包含激波风洞、蓄热风洞及燃气式风洞等不同类型。高焓风洞是评估空空导弹外部防热效能的一种直观手段,其原理是利用高速气流来复刻导弹在实际飞行过程中的极端环境,包括高速、高热和高压状态。此类实验(动力学热分析)能全方位测评导弹热保护系统之总效能,囊括材料、构造与冷却机制之综合作用。

针对电弧热风洞而言,其运行原理涉及电弧对流体的加热过程,能够生成温度极高、范围从数千度至数万度的热气流,以此模拟高超音速飞行器前部遭遇的压缩气体对其产生的显著加热效应。尽管该风洞存在气流温度分布不够均衡、实际测试周期有限且成本投入高企等局限性,然而在对导弹热防护系统进行终验性评估时,此风洞不可或缺。

(美国IE期刊在其报导里指出,中国研发的先进超音速空对空飞弹“可能足以致命地打击敌机”)

基于当前形势分析,中国自主研发的高超音速空对空导弹,在热防护系统领域的相关试验要么已完成,要么即将接近尾声,总而言之,这项关键技术已取得了显著进展。美国《工业工程》期刊引用《南华早报》的论述指出,中国研制高速超音速空对空导弹,其飞行速率可达约9倍音速甚至更快,这对美国空军的B-21构成不利信息。

随后,《工业电子》期刊指出,当前多数美国军用飞机均装配了导弹警告系统,该系统能识别并应对来自数千米外的空对空导弹威胁。伴随来袭导弹速度的提升,飞行员的操作响应窗口显著缩短,此时执行机动闪避或发射干扰器变得更为艰巨。美军B-21隐形轰炸机无法实现超音速飞行,若遭遇到中国研发的高超音速空对空导弹的追击,其前景将极其堪忧。

高超音速空空导弹具备极远射程与高速度,能实现全方位的空中打击,这无疑将对未来的空战格局产生革命性的影响。顶尖音速空中对空导弹也为正在进化的第六代战机注入了最强劲的远距离武器,使中国的第六代战机化身为“远程高速杀手”,有能力在外围岛链范围内瞬间击溃敌方的隐形轰炸机。

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