科技改變生活 · 科技引領未來
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高超音速武器是指飛行速度超過6倍音速的武器。高超音速在軍事上具有很重要的意義，高超音速武器航程遠、速度快、結構簡單、性能超卓，能兩小時打遍全球的武器，被軍事專家稱為繼螺旋槳、噴氣推進器之后航空史上的第三次革命性成果，主要體現是超然沖壓發動機、變循環發動機技術的突破，近來又聽著我們有個“立式斜爆轟變循環發動機”獲得突破，總之，就是先進推進技術的突破與電子技術的大量應用讓武器做高超音速飛行成為可能。
在高超音速武器領域，美國已失世界第一的位置
目前世界已形成三種技術流：以美國為代表X—9、X—51大氣層中飛行的高超音速巡航導彈技術；以俄羅斯為代表先鋒、匕首、鋯石的桑格爾彈道技術（在臨近空間打“水漂”）；以我國為代表wU—14、東風17、無偵8的錢學森彈道技術（乘波體）。（各類高超音速武器采用何種彈道方式尚無法得知，而且各國3種技術都在攻關，只是突破的方向不一樣。為介紹方便，暫按以上分類，見諒）
一、美國x51走的是高超音速巡航導彈的技術路線：
美國其歷年來驗證的高超音速項目很多，比較典型的有NASP，HyTech，Hyper-X，ARRMD，HyFly，NGLT，NAI，FALCON和X-51A；近年以x51風聲水起，x59的的飛行原理與飛機類似，但它安裝的是超燃沖壓發動機，這類發動機能賦予x51更大的動能，速度超過5馬赫，能助美國半小時打遍全球，據報道：美國除第一次實驗超過300秒，射程4000英里還算得過去（原文如此），其它均發射幾十秒就落地了。主要原因就是超燃沖壓發動機技術難度太大。
美國x51就是由B52掛載，給它提供一初速，然后x51火箭發動機啟動，將它速度推至5馬赫以上，然后超然沖壓發動機啟動，將速度保持至目標。
超燃沖壓發動機是指燃料在超音速氣流中進行燃燒的沖壓發動機。在采用碳氫燃料時，超燃沖壓發動機的飛行Ma數在8以下，當使用液氫燃料時，其飛行馬赫數可達到6~25。超聲速或高超聲速氣流在進氣道擴壓到馬赫4的較低超聲速，然后燃料從壁面和/或氣流中的突出物噴入，在超聲速燃燒室中與空氣混合并燃燒，最后，燃燒后的氣體經擴張型的噴管排出。它的難點是溫度太高，風力太大，不是把發動機燒壞了就是風把發動機機芯火焰吹滅了。
美國在x51項目還不死心，后來又與加拿大發展一個同類項目HWIT，無果，現已又加入其它兩類高超音速項目。據報道：2020年8月8日，美國愛德華茲空軍基地宣布ARRW（空射快速響應武器）取得新進展，完成了其最后一次掛飛測試。?參與此次測試使用的是ARRW的IMV-2（2號帶儀器測量載具），測試驗證了ARRW和B-52H的整合和通信能力，現在ARRW已經完成了兩次掛飛測試，這里程碑性事件意味著今年晚些時候ARRW將可以進行其首次助推器試射。
盡管如此，美國在高超音速武器方面已落后中俄5年以上。
據報道，這三款導彈就是彈道導彈，據此推斷，這三款導彈走的是桑格爾彈道路線，就是利用火箭將彈頭打出大氣層，讓其在回落的過程中獲得極大初速，回落時經過設計的彈道并保持一定姿態再入，讓其利用反作用在臨近空間再次飛起來，如此反復，就如我們俗稱的“打水漂”。這種飛行應該安裝了姿態矯正裝置，不然方向將無法把握，落點更無法控制。至于是否有的動力裝置，目前還不得而知。
?目前俄羅斯已形成海軍的“鋯石”、空軍的“匕首”、陸地的“先鋒”組成的“三位一體”的高超音速力量，而且核常兼備。這一切都得益于特朗普退出《中導條約》，才讓俄羅斯有機可乘，而美國正有《中導》限制，這些年才一直在大氣層時尋覓。現在回頭想想，特朗普是俄羅斯高超音速武器最大功臣。
我國走的是桑格爾彈道還是錢學森彈道外界尚無知曉，但我國兩種彈道都玩得挺溜：我國的嫦娥五號攜月球返回地球，就是在大地層打了幾個“水漂”，落地位置與設計中心不到200m——這是一個球體，不是高超音速導彈的水漂體達到的精度。如果是經過設計的彈頭，其結果就是——據報道：北京時間2020.8.26日，解放軍分別從青海發射了一枚“東風-26”中遠程彈道導彈，以及一枚從浙江發射的“東風-21D”中程彈道導彈，這兩枚導彈的目標位于海南和西沙群島之間的一艘靶船。我想這兩種導彈走的就是桑格爾彈道。
桑格爾彈道與錢學森彈道有很類似的地方，所下面我們來介紹一下錢學森彈道：我們知道，飛行體在進入高超音速時，機體的表面會產生大量的激波，這種激波的力量極其強大，甚至能撕裂飛行器，而錢學森彈道就是將激波轉移至機腹前緣，讓激波將飛行體浮起來，就是我們俗稱的“乘波體”。
不同的是桑格爾彈道需要多次進出大氣層，而錢學森彈道只需入一次大氣層，然后在大氣層內滑行，優點是精準度更高。東風17應該屬于這種類型。
央視曾公布多種乘波體，如此自信，想必是其它人看了也學不會。也許這種乘波體上還安裝一個神器——變循環發動機，目前據說能連續工作50多秒，可間隙間斷工作，這種發動機一旦能進入1小時左右的連續工作，那空天飛機就成為可能。但現在放在乘波體上足夠用了。
變循環發動機能以多種模式（包括渦輪模式、渦輪風扇模式和沖壓模式、甚至火箭發動機模式等）工作，因而在亞聲速、跨聲速、超聲速和高超聲速飛行狀態下都具有良好的性能。
在高超音速導彈方面，我國突破最早，技術水平也最高，wu—14在很多年前已現身，DF21、DF26也大量服役，其實早在上世紀60年代就開始了錢學森彈道、桑格爾彈道研究，只是受當時計算機能力、傳感器水平、材料科學的限制才拖延至今。俄羅斯在高超音速武器方面那是不鳴則已，一鳴驚人；俄羅斯的高超音速武器的軍力形成最快，目前只有多款高超音速武器在海、空、火箭軍服役，主要原因是俄羅斯應該在這些方面早已突破，就等特朗普廢《中導條約》——普京大帝就早知道有這么一天[捂臉][捂臉][捂臉]。美國就沒這么走運，受《中導條約》的限制，美國選擇了一條最難路——高超音速巡航導彈，因技術遲遲得不突破，現在又回過頭來學中俄——但此時技術水平已落中俄的不止5年。
[圖片來自網絡，侵刪]
劉俊林