曾因技术太过前沿而暂未亮相,如今终于得以公之于众。据环球网报道,中科院成功研制出一款高超音速飞行器,且早在三年前就已圆满完成试飞任务。这款飞行器的速度超过 6.5 马赫,意味着从北京起飞,仅需一个小时便能抵达纽约。令人惊叹的是,美、英、德、日等西方国家长期未能攻克的技术难题,被我国中科院团队成功破解,无疑堪称全球首创。
中国的高超音速飞行器究竟是怎样的一种存在?对我国的国防体系又有着怎样的重大意义?今日,就让我们一同深入探讨一下,中国率先突破的这款高超音速飞行器究竟有着何等巨大的用途。中科院专家着重指出,这款高超音速飞行器既能承载货物,又可搭载人员,堪称民用航空领域具有划时代意义的创新成果。待其逐步迭代成熟并应用于民航市场后,大家乘坐飞机前往美国、欧洲将无需再忍受漫长的十几个小时旅途,仅需短短一个小时便能顺利到达。这不仅能让民众在旅行过程中享受更为舒适便捷的体验,在运送货物方面也有着卓越表现。例如,当某地遭遇自然灾害急需救援物资时,即便相隔数千公里,高超音速飞机也能在一小时内将物资精准送达,救援效率将实现质的飞跃。
在民用领域之外,高超音速飞行器于国防领域同样能够大显身手。例如,其可助力迭代出更为先进的超远程战略轰炸机,甚至是亚轨道轰炸机,这无疑将具备极为重大的战略价值。当前,我军现役的战略轰炸机核心力量为轰 6K,其作战半径达 3500 千米,虽能够覆盖亚太地区的主要区域,但却难以企及美国本土,在战略威慑力方面有所欠缺。而美国凭借在日本、韩国、菲律宾等地的军事基地,将其战略力量部署至我国周边,对我国形成了强大压力。目前,我国对等反制美国本土的手段较为单一,主要依靠洲际导弹。试想一下,倘若我国下一代战略轰炸机能够在两小时内抵达全球任意角落并执行远程轰炸任务,将会给美国带来何等巨大的震撼?正所谓 “天下武功,唯快不破”,高超音速飞行的关键意义不仅在于能够实现超远距离打击,更在于能让对手难以防御。届时,我国即便无需海外军事基地,亦能够迅速实施反制行动,有效维护我国的全球利益。许多网友也由此恍然大悟,怪不得轰 20 一直尚未亮相,原来是有此等底气而并不急于推出。
此外,中国已成功研发并服役了高超音速无人机,全球目前唯一的一款高超音速无人机便是中国的无侦 8。其飞行速度可超 5 马赫,而美国速度最快的防空导弹仅为 2.5 马赫,根本无法对无侦 8 进行有效拦截,仅凭速度优势便可轻松突破各国防空体系,更不用说其还具备超强的隐身能力,能够在 3 万米高空持续巡航,真正诠释了何为来去自如。不过,无人侦察机具有其特殊性,无需过多考虑载人及载弹量等体积因素。而高超音速战机则截然不同,若要搭载更多人员或武器弹药,就需要飞机具备更大的内部空间,但飞机体积一旦增大,其气动布局便难以满足高超音速飞行的严苛要求。简单来讲,坚固性、载荷能力与飞行速度是高超音速战机必须攻克的关键难题。并非其他国家不想研发高超音速战机,关键在于他们尚未找到有效的解决之道,而中科院率先完成研发并取得了卓越成果。
高超音速飞行面临的一大难点在于需要实时适应复杂多变的空气流动状况。例如,空气在机体前端会产生巨大的下压力,仿若将飞机头部强行按向地面。而中科院研发团队打破常规气动布局设计理念,在机体上创新性地设计了独特的大机翼结构。正是这一巧妙改动,成功将原本砸向地面的下压力转化为助力飞机抬升的上升力。别看在此处表述起来较为轻松,这套设计方案背后的复杂程度超乎想象,中科院团队历经无数次的方案推翻、重新构建与持续改进,耗费整整 13 年心血才最终取得成功。依据测试结果显示,中科院研发出的先进气动布局能够使上升率提升 30% 以上,升阻比提升超过 20%,这一数据指标在全球高超音速飞行器研究领域处于顶尖水平,当前全球范围内仅此一家能够达成如此成就。
或许有人会心生疑问,如此先进的设计方案为何选择此时公开发表?难道不怕技术泄密吗?实则大可不必担忧,中科院此次公布的研究成果均为经过脱敏处理后的版本。也就是说,即便有人依照图纸进行尝试制作,但由于缺乏诸如风洞测试数据、机翼尺寸、安装位置等全套精确数据,根本无法实际操作。若想进行技术复制,唯有重新经历中科院这 13 年的艰辛研究历程,想要不劳而获、照搬照抄根本毫无可能。同时,别忘了中科院此次公布的测试成果已是 2021 年的情况,如今即将步入 2025 年,理论上我国早已拥有更为先进的设计方案,这也表明 2021 年的版本已不再是最为前沿、不便展示的成果了。
高超音速飞行器的研发过程中,气动布局仅是核心难点之一,我国在另外三大技术难点方面同样实现了重大突破。其一为高超音速吸气式推进技术。高超音速飞行时,发动机内部会形成复杂的空气激波,常规发动机技术已无法适用。要想稳定地将燃料转化为强大推力并维持高超音速飞行状态,必须采用超燃冲压发动机。其二是导航与控制能力面临的严峻挑战。高超音速飞行会致使飞行器外部形成等离子膜,在严重情况下会干扰甚至切断通信信号传输,进而影响飞行器的导航与操控,这就迫切需要研发下一代通信技术加以解决。其三则是先进防热材料的应用难题。由于飞行速度过快,气流会被高度压缩,与飞行器表面持续剧烈摩擦,从而产生数千度的高温。为确保飞行器不被烧毁或融化,必须研发出质量轻盈、耐热耐磨的新一代航空材料。中科院的高超音速飞行器早在 2021 年便已试飞成功,这充分表明我国在各项技术难点上均已具备成熟的应对解决方案。可以预见,中国的高超音速飞行器正从试验阶段的原型机加速迈向新一代国之重器的辉煌征程。