6馬赫飛行器試飛首次成功 印實現高超聲速領域彎道超車

  • 科技日報
  • 2020-09-16 09:38:42

當地時間9月7日,印度成功進行了“高超聲速試驗驗證飛行器”(HSTDV)飛行測試,超燃沖壓發動機成功點火并持續工作20秒鐘以上,速度達到6馬赫。

高超聲速一般是指流動或飛行的速度達到或超過5倍聲速,即馬赫數大于或等于5。印度的此次試驗顯然已經達到了這一技術要求。

外媒稱,這標志著印度成為繼美國、俄羅斯和中國之后第四個開發并成功測試高超聲速技術的國家,并將為印度開發6倍聲速導彈鋪平道路。

試飛首次成功,印實現高超聲速領域彎道超車

對此,軍事專家文昌對科技日報記者表示,印度早已開始發展高超聲速武器,其剛剛測試的HSTDV開始于2005年,2007年在印度航展上展出了模型,當時聲稱2008年就可以試飛。但由于種種原因,一直到2019年才進行第一次飛行測試,不過當時由于助推器火箭發動機出現問題,沒有將飛行器推到預定高度和速度,而導致失敗。此次是首次成功進行的飛行測試。測試表明,印度在高超聲速技術領域確實取得了相當大的進展,實現了彎道超車。

文昌介紹:“HSTDV是典型的乘波體氣動布局,屬于吸氣式超燃沖壓發動機高超聲速武器。而俄羅斯推出的‘先鋒’高超聲速武器是火箭助推滑翔式高超聲速武器,目前美國正在研發的高超聲速武器也大多是火箭助推滑翔式高超聲速武器。相比而言,吸氣式超燃沖壓發動機高超聲速武器技術難度更大,類似于俄羅斯‘鋯石’高超聲速巡航導彈所采用的技術。”

記者了解到,高超聲速飛行器技術涉及多門學科,其研究方式、方法,研制的技術途徑都不同于傳統飛行器。

“高超聲速飛行器在高空以超高速度運動時面臨著多個技術難題,如熱防護問題、等離子體鞘套包圍下的通訊和定位導航問題、機動性問題等。”文昌解釋,“相比之下,吸氣式超燃沖壓發動機技術的難點更體現在超燃沖壓發動機面臨著非常惡劣的進氣條件。有人比喻說,超燃沖壓發動機的點火相當于在颶風里點燃一根火柴,還要保證其持續燃燒。因此,其難度相當大。同時,飛行器姿態控制也比較難,高速飛行中,迎角、側滑角稍有誤差就會導致失敗。”

“印度一直沒有改變其技術路線,堅持自主研發這種吸氣式高超聲速武器,這一點令人刮目相看。”文昌認為,“目前看,HSTDV此次飛行測試已經達到其試驗目的,初步驗證了熱防護技術、超燃沖壓發動機技術、控制技術,跨入了高超聲速飛行器俱樂部的大門。”

重重技術難題下,高超聲速導彈仍在路上

知情人士說,這項測試意味著印度將在未來5年內開發出配備超燃沖壓發動機的高超聲速導彈。

對此,文昌持懷疑態度。他說:“舉個例子,美國研發吸氣式超燃沖壓發動機高超聲速武器已有多年,其典型代表就是X-51A‘馭波者’。此次測試,HSTDV持續工作20秒鐘以上,而X-51A最長持續工作時間為210秒。X-51A從2010年首次試飛開始到現在都沒有完全成功,期間經歷了多次失敗。以至于美軍近幾年宣布研發的幾款高超聲速武器中,沒有一款采用了這種技術。俄羅斯的‘鋯石’高超聲速巡航導彈已經過多年秘密研究,雖然其也經歷了多次試射,不斷取得突破,但其能否在預計的2021年至2022年服役,仍有待觀察。因此,只能說印度在高超聲速武器研發領域取得了突破,但其距離工程化還有相當的距離。”

記者注意到,HSTDV使用了“烈火”導彈助推器,這一助推器在將HSTDV推升至30公里的高度后與HSTDV分離。隨后,超燃沖壓發動機成功點火。

文昌表示,之所以采用導彈發動機為助推動力,是因為超燃沖壓發動機要求飛行器飛行速度超過4.5馬赫才能啟動。美國的X-51A用B-52轟炸機進行投擲,但依然需要使用火箭發動機進行助推。當然,相比X-51A需要使用印度目前沒有的大型轟炸機進行投擲,且過程中涉及機彈分離、助推器與飛行器分離等技術,印度此次使用“烈火”導彈助推器在一定程度上降低了研發難度。

然而,文昌也特別指出,“印度在高超聲速武器領域一直與外國進行合作研發,特別是和俄羅斯聯合研發的‘布拉莫斯-2’高超聲速巡航導彈也是以超燃沖壓發動機為動力的吸氣式高超聲速導彈。但從HSTDV的外觀來看,其和‘布拉莫斯-2’的氣動布局有很大不同??梢圆聹y,印度在HSTDV上的自主化成分較多。因此,對印度在高超聲速武器技術上的積累,我們應該從更高層面來認識。”

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