小火箭出品

  本文作者:邢強博士

  本系列共12269字,110圖。預計閱讀時間:1小時10分鐘。

  本系列分爲7篇,本文是第7篇。

  在高超聲速滑翔過程中,制導系統工作良好,起飛30分鐘後,彈頭精確命中了距離發射場3700公里的誇賈林環礁里根靶場的預定目標。

  這是人類首次將錢學森彈道付諸實踐,完成了高超聲速飛行器的精確打擊試驗。

  2014年8月25日,AHW進行了第二次試驗,發射地點在阿拉斯加科迪亞克太平洋航天中心。

  小火箭風格。具體座標爲:

  北緯 57° 26′ 9″ N;西經 152° 20′ 16″ W

  不過這一次,火箭升空僅4秒就失控自毀了。

  HTV-2獵鷹項目則更爲激進,終極目標是實現以Ma 17+,也就是2.1萬公里+/小時的速度,實現全球快速到達和快速打擊。

  上圖爲一枚美國空軍採購的諾斯洛普·格魯曼公司的米諾陶IV運載火箭發射HTV-2高超聲速飛行器的場景。攝於2011年8月11日。

  迄今爲止,HTV-2共進行了2次飛行試驗。

  HTV-2的首飛,發生在2010年4月22日。

  那一天,太平洋出奇地平靜。一枚米諾陶IV運載火箭從加利福尼亞州范登堡空軍基地騰空而起。隨後,整流罩打開,HTV-2高超聲速被釋放出來。

  完成調姿操作後,HTV-2壓低彈道,進入滑翔狀態。

  原計劃,這次飛行,HTV-2要以Ma 20的極快速度滑翔7700公里,然後墜入誇賈林環礁附近海域(和當年的和平衛士洲際彈道導彈的10枚分導子彈頭的目標一致)。

  不過,9分鐘後,HTV-2飛行器的表面就被高溫和大動壓撕扯開了。只好提前終止試驗,讓HTV-2飛行器墜入太平洋。

  1年多後,在2011年8月11日,HTV-2的第2次試驗,同時也是該型號的最後一次試驗,開始進行。

  同樣,在第9分鐘,飛行器因爲高溫,提前終止試驗。

  HTV-2不再有第3次試驗了。

  因爲該拿到的氣動數據和熱流數據都已經拿到了,而且足夠用了。

  上圖爲HTV-2高超聲速飛行器的調姿發動機正在努力減小飛行器的攻角,以便壓低彈道。

  整個獵鷹項目已全面升級,從單純追求高速度,到開始追求高可靠性和可重複使用。

  該項目已交給洛克希德·馬丁公司,以商業化的方式運營了。

  SR-72是代替SR-71的下一代無人高超聲速飛行器,由洛克希德·馬丁公司聯合洛克達因共同開發。

  該機能夠擁有以Ma 6的速度飛行的能力(是SR-71速度的2倍)。

  TBCC發動機技術將在該機上得到驗證:也就是較爲傳統噴氣式發動機和現代的超燃衝壓發動機共用進氣道和噴口(外觀上),但是使用不同的內流通道,在不同的來流速度下,使用不同類型的發動機,形成組合動力。

  在低速飛行過程中,蓋板1開啓,蓋板2閉合,噴口擾流板5收起,由傳統噴氣式發動機3產生推力;到高速飛行階段,蓋板2開啓,噴口擾流板5打開,超燃衝壓發動機4啓動,接力工作。

  雙發、單垂尾、高超、TBCC,SR-72目前能確定的指標還較少,小火箭持續跟蹤中。

  早些年(1993年),俄羅斯也有一個類似的基於超燃衝壓發動機的高超聲速飛行器的計劃。

  在高超聲速飛行器的自由飛行試驗領域,印度也比較努力。

  2016年8月28日,印度用一枚固體火箭將高超聲速驗證飛行器送入高空。隨後,該飛行器的超燃衝壓發動機點火成功,液氫燃料成功利用了大氣中的氧氣,將飛行器加速到Ma 6.0。

  繼蘇聯/俄羅斯、美國、某個國家之後,印度成爲了第4個獨立掌握了以超燃衝壓發動機驅動飛行器做高超聲速飛行的技術的國家。

  商業

  如今,工程師們再次面臨着類似當年突破聲障時的挑戰,但是當年的大無畏精神應該同樣能夠在今天幫助我們勇敢地向高超聲速領域邁進。

  小火箭認爲,對於工程師來說,用技術來爲全人類造福纔是最終的目的。因此,在軍事領域有所突破的高超聲速技術如果能夠商業化,用在跨越洲際的航班上或者亞軌道太空旅遊上就好了。

  2003年10月24日,協和超聲速客機退役。

  這款能以Ma 2.04的速度跨越大西洋飛行的客機的退役,標誌着人類的民航業進入了更加註重成本與收益的庸俗時代。

  小火箭期待過去的人類探索精神能夠在高超聲速時代迴歸!

  更高的飛行效率,更低的超聲速噪聲,是未來的商業化飛行器的追求目標。

  上上圖是洛克希德·馬丁公司的下一代客機方案;上圖是波音公司的下一代客機方案。

  但是,這樣的飛行器還是太慢了。

  車馬滿,一生只夠愛一人的生活,固然浪漫。但是,只有高超聲速飛行器,才能讓我們更快地飛到我們所摯愛的那個人身邊。

  祝願人類的高超聲速飛行器和亞軌道飛行器能夠早日實現商用載人飛行。

  X-20和X-30飛行器的概念,或許已經隨着時光的流逝而沉入歷史的塵埃,但是這些,我相信所有小火箭好友仍在記着,仍在盼望設想的早日成真。

  祝願高超聲速飛行器的動力、防熱和制導控制技術能夠發展得越來越好。

  祝願人類早日完善基於理論計算、計算機仿真模擬和自由飛試驗三階段相結合的高超聲速飛行器研製體系。

  祝願我們能夠有更多更好的商業化亞軌道固體火箭和中型液體火箭來支持有關高超聲速飛行器的基礎科學研究和工程化實踐!

  全文結束,感謝大家!

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