俄媒曝解放軍97年提出研製8馬赫高超音速巡航導彈

美軍試驗中的X-51A高超音速飛行器

　　《經濟日報》日前報道稱，北京錢學森工程科學實驗基地的JF12復現高超聲速飛行條件激波風洞，從設計、加工、建造到調試均由中國人負責，在安 裝、調試、驗收和獲取試驗結果流程中，均一次成功。該報道稱，JF12以新穎的反向爆轟驅動方法為核心，集成五大關鍵創新技術，是首個具有獨立知識產權、 技術指標先進的高超聲速風洞，為研製高超聲速飛行器，提供了關鍵條件。

　　超級風洞裡從北京到紐約只要兩小時

　　風洞是能人工產生和控制氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動，並可量度氣流對物體的作用以及觀察物理現象的一種管道狀實驗設備。這種設備可 提供飛行器設計需要的基礎數據，是飛行器研製工作中的一個不可缺少的組成部分。先進飛行器在上天前，需要進行成千上萬次風洞試驗。

　　上世紀中葉，風洞大量出現，且種類繁多。按實驗段氣流速度大小來區分，可分為低速、高速和高超聲速風洞。高超聲速風洞又包括常規高超聲速風洞、 低密度風洞、激波風洞、熱衝風洞等形式。風洞的規模與完善程度可以反映出航空航天科學技術的發展水平。目前中國已經擁有低速、高速、超高速以及激波、電弧 等風洞，JF12激波風洞是我國首個具有獨立知識產權的高超聲速風洞。

　　JF12激波風洞項目於2008年1月啟動，是8個國家重大科研裝備研製項目之一，耗資4600萬元，2012年5月順利通過驗收。這是一個典 型的自主創新的實驗設備，以中國獨創的反向爆轟驅動方法為核心，克服了自由活塞驅動技術的弱點，集成了五大關鍵創新技術，設計、加工、建造及調試工作均由 中國人負責，安裝調試工作歷時兩年，取得了一次性安裝、調試、驗收合格、獲得試驗結果的成就。

　　JF12激波風洞主體為半人多高、金屬質地、時粗時細、隔一段換一種顏色的“金屬長管子”，在國際同行眼裡是個“超級巨龍”，265米的管長使 之得以提供較國外同類風洞更長的實驗時間。據中科院力學所JF12激波風洞研發團隊負責人姜宗林介紹，在建造主體時，JF12項目組首創了超高壓、大口徑 合金鋼管設計技術和超高壓爆轟段夾膜機設計技術，並與北方重工合作突破了高強度合金鋼管大口徑深孔加工技術。

　　據介紹，JF12激波風洞整體性能優於國外同類產品，可復現25至40公里高空、5到9倍聲速的高超聲速飛行條件。姜宗林稱，“高超聲速發動機 需要的實驗時間至少需要60到70毫秒，我們已經能做到100毫秒，國外的相關風洞大約為30毫秒。我們的噴管直徑可達2.5米，實驗艙直徑3.5米，都 明顯優於國外同類風洞。JF12激波風洞裡的‘風’，速度最高可達Ma 9，溫度可達3000攝氏度左右，真可以說是個‘超級風洞’。Ma 9意味着，從北京到紐約的飛行時間，可以由現在的14小時縮短到2小時。”

　　研發高超聲速飛行器離不開超級風洞

　　風洞代表了一個國家的航空航天基礎研究水平，是飛行器的“搖籃”，一架飛機的發動機、氣動布局，必須在風洞裡進行成千上萬次試驗後才敢上天。高 超聲速風洞是指風洞實驗段氣流的馬赫數M在5至14之間的風洞，JF12激波風洞馬赫數則在5到9之間，這種風洞主要用於導彈、人造衛星、航天飛機的模型 實驗。中國研製9倍音速風洞，明確表示目前對空天飛行器和高超聲速導彈的研製需求，因為普通火箭即便沒有9倍音速風洞也可以研製。

　　如果高超聲速技術用於航天領域，就能夠使航天飛行器實現重複使用，屆時太空天地往返費用將降至目前的千分之一；如果用於航空，目前的超聲速飛機 將被高超聲速飛機所替代，這種飛行器超過5倍聲速，兩小時內可全球到達。但高超聲速飛行器的超燃發動機研發卻是個大難題：馬赫數達到9時，對於飛機發動機 點火而言，就像在龍捲風中點燃一根火柴，還要保證它持續燃燒。

　　據姜宗林稱，要突破吸氣式高超聲速空間飛行器的關鍵技術，就需要進行大量地面實驗，風洞氣流要滿足馬赫數8（即8倍聲速）以上速度，而且兼有大 尺度和模擬發動機燃燒的一體化實驗能力。JF12激波風洞堪稱迄今為止世界上性能最先進的高超聲速氣動試驗裝置。姜宗林指出，利用該風洞就能夠復現“龍捲 風”的狀態。

　　姜宗林還指出，JF12激波風洞為我國重大工程項目的關鍵技術突破和高溫氣體動力學基礎研究提供了不可替代的試驗手段。高超聲速科技是航空航天 領域的高新技術，關繫到國家安全和國際戰略格局，是世界各個航空航天大國競相研究的熱點，而高超聲速飛行器的研發離不開風洞這個“搖籃”。

　　據航空專家宋心之介紹，6倍音速以上的高超聲速飛行，常規的噴氣式發動機已經難以支持。宋心之還介紹，與火箭發動機相比，它無需攜帶很重的氧化 劑，和普通噴氣式飛機類似，吸入空氣充當氧化劑，與自身攜帶的燃料進行反應。目前主流高超聲速飛行器項目，都選用了衝壓發動機。據介紹，這種發動機屬於吸 氣式發動機，其工作原理是：首先通過進氣道將高速氣流減速增壓，在燃燒室內，空氣與燃料發生化學反應，通過燃燒，最終氣體經過噴管膨脹加速，排入大氣。此 時噴管出口的氣體速度，要高於進氣道入口速度，因此產生了向前的推力。

　　“以往的高超聲速飛行器，多以火箭為動力，但火箭的‘飯量’大得嚇人。”宋心之介紹說，美國“大力神”火箭向近地軌道運送13噸載荷，竟要消耗 燃料600噸以上，其中，氧化劑占了大頭。而衝壓發動機飛行器本身僅攜帶航空燃料，可要‘勤儉節約’得多了。”因為無需攜帶氧化劑，衝壓飛行器的航程比火 箭更遠、可攜帶更多的載荷。目前，攔截超過5倍音速巡航飛行的導彈，還是不可能完成的任務；可見，高超聲速的衝壓飛行器在戰場上有着巨大威力。

　　中國海空軍加緊研發“超級導彈”

　　據介紹，研製高超聲速飛行器能夠大幅度提升打擊反導系統的導彈武器的能力。高超聲速飛行器可在大氣層中以彈道導彈的速度飛行，但與後者不同的是 它的飛行軌跡很複雜並難以預測。不過，高超聲速武器在非核武器上的利用潛力更大，這種武器能夠對世界任何地區實施瞬間和高精確打擊。沿複雜軌跡飛行的高超 聲速巡航導彈比彈道導彈更難讓敵方反導系統攔截，同時前者還擁有更高的精確性。高超聲速導彈在量產後也許比彈道導彈更廉價。

　　藉助JF12激波風洞，中國正大力推進高超聲速武器研製。“俄羅斯之聲”電台援引美國公開資料稱，中國超音速飛行器的研製工作規模龐大，至少包 括空天飛機和高超聲速巡航導彈兩個方向。報道還認為，2011年由轟-6轟炸機發射並已完成亞軌道飛行的無人空天飛機“神龍”(863－706計劃)可能 就是飛行試驗的繼續。

　　據介紹，由成都飛機設計研究所(611所) 研製的“神龍”空天飛機結構類似於X-43無人機，用氫作燃料，而把空氣中的氧作為氧化劑。“俄羅斯之聲”報道認為，中國“神龍”無人空天飛機可用於軍事 目的，包括作為打擊工具。另據美國海軍戰爭學院教授安德魯·埃里克森和吉伯·柯林斯介紹，從外形來看，“神龍”空天飛機體積似乎小於美國的X-37B空天 戰機。基於可得到的照片，估計機身高約1米，長5-6米，它可能僅是X-37B空天戰機體積的1/3左右。

　　他們認為，“神龍”空天飛機似乎（至少）是一個技術發展/驗證計劃，該計劃的成功有兩個重要戰略意義：其一，這意味着中國空天項目已經向具備制 造航天飛機能力上又邁近了一步；其二，空天飛機擁有一系列常規發射器不具備的能力：可重複使用，負載也可根據任務而改變。這些特點帶來了多用性，可以節省 一部分資金，尤其是執行偵察任務時。

　　“俄羅斯之聲”報道還稱中國有可能會在為自己的彈道導彈製造新一代彈頭時將採用高超聲速技術。報道指出，雖然美國反導系統有限，但仍然能夠對規 模過小的中國核武庫造成很大威脅。因此，研製應對敵方反導系統的手段就具有頭等意義，在這種條件下利用高超聲速彈頭是最有效的。

　　事實上，早在1997年5月，解放軍海軍就提出了要發展馬赫數為8的高超聲速巡航導彈，同年9月又提出了高速打擊導彈（HiSSM）計劃，旨在研製一種平均速度為6馬赫、最大速度可達8馬赫、射程達960公里的導彈，這種“超級導彈”能為海軍提供快速打擊較遠距離目標的能力，以比現用系統更低的費用完成同樣的任務；解放軍空軍也有自己的高超聲速技術計劃，旨在探索研製速度達8馬赫的高超音速巡航導彈的可能性，預期的射程在1200公里以上。

　　未來戰爭將進入“高超聲速時代”

　　與剛有起色的中國高超聲速武器項目不同，俄羅斯與美國已在高超聲速飛行器製造領域展開了一場名副其實的競賽。據推測，俄羅斯洲際彈道導彈上安裝的新一代核彈頭就屬於高超聲速飛行器。據推測，採用它們原則上可以讓俄羅斯戰略核力量免受美國反導系統的威脅。

　　據稱，俄羅斯提速高超聲速武器系統的研發，完全是受美國的刺激。美國的超高聲速導彈研究將在2015至2018年間從演示用原型樣機階段轉入實用化的多用途高超聲速導彈研製階段。

　　《北京晚報》的報道認為，儘管高超聲速武器面臨諸多技術難點，但是一旦取得突破就會給戰爭形態帶來翻天覆地的變化，甚至會把戰爭帶入到“讀秒” 時代。即使不考慮軍事上的作用，高超聲速相關技術對航空航天領域的帶動也是極為明顯並有可能改變人類利用天空和太空的手段，從而帶來巨大的經濟利益。除了 美國之外，也有國家投入巨資加入到這場高超聲速武器的競賽中。

　　高超聲速風洞是指風洞實驗段氣流的馬赫數M在5～14之間的風洞。