多元的技术难题——
高超声速武器发展任重道远
自人类成功突破声速以来,70余年间科学家成功解决了3马赫以下的大气层内长时间飞行技术问题。但当航速大于5马赫后,飞行器将面临复杂的气动力、气动加热、材料结构与热防护、气动物理、推进、控制等诸多科学问题和工程难关。所以,尽管“1小时全球打击”的构想十分诱人,但要实现这一目标还必须攻克这些难题。
一是高超声速吸气式推进技术。要实现超燃冲压发动机的推阻平衡、获得净推力,必须让火焰在高速气流中持续稳定高效燃烧,其难度如同在龙卷风中点燃一根火柴。
二是高超声速飞行器气动外形布局设计。为保证远程、快速和大范围机动能力,高超声速飞行器必须在具备高升阻比的同时,兼顾飞行稳定性和操纵性,其外形布局设计难度极大。
三是高超声速飞行器的防热技术。高超声速飞行条件下,气流被压缩并与飞行器表面剧烈摩擦,导致气流温度超过数千摄氏度,飞行器表面被严重加热,例如HTV-2飞行过程中表面最高温度接近2000℃,需研制轻质、耐高温的防热材料和结构才能实现长时间飞行。
四是高超声速飞行器导航与控制。高温还将导致空气离解和电离,在飞行器外部形成等离子体鞘套,干扰甚至阻断无线电信号的传输,进而严重影响飞行器的导航与控制。
只有彻底解决了这些技术问题,高超声速飞行器才能真正成为“杀手锏”武器。