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登錄高超聲速的案例
高超聲速飛機氣動外形概念設計
臨近空間高超聲速情報、監視及偵察(ISR)飛行器具有飛行速度快、反應時間短、突防能力強、作戰效能高等優點,可以憑借速度和高度的優勢完成普通飛行器無法完成的高難度情報、監視和偵察任務,在軍事上具有巨大的戰略意義[1-2]。20 世紀初,美國就開展了高超聲速飛機的相關研究,并先后提出了多個概念方案。廖孟豪等[3]對美國軍方和軍工部門提出的4個高超聲速作戰飛機概念方案進行了梳理,對比分析了各個概念方案的氣動布局特點,分析認為,美國高超聲速作戰飛機氣動布局向提升低速特性、降低內外流耦合程度、增加機身容量等方向演變。左林玄等[4]詳細總結了高超聲速飛行器的氣動布局分類,并指出未來高超聲速飛行器的布局將向翼身融合布局和乘波體布局兩個方向發展。李憲開等[5]結合高超聲速飛機的需求,分析了高超聲速飛機氣動布局設計存在的問題、難點和關鍵技術。
氣動布局技術是水平起降高超聲速飛機研制的核心技術之一。崔凱等[6-7]采用前體/發動機一體化設計思想,給出了一種雙旁側進氣翼身融合體概念設計方案。國內對高超聲速飛行器的相關研究日趨活躍,但對高超聲速飛機尤其是氣動布局方面的研究還不多,而且缺乏具體的應用背景和需求指標牽引。劉濟民等對高超聲速ISR平臺的軍事需求進行了分析,并對其在未來海戰中的應用進行了研究[8]。根據軍事需求分析得到的能力需求,目前的技術發展水平和對未來作戰使用的基本構想,對高超聲速ISR 平臺做以下技術想定,見表1。
展開 吸氣式高超聲速飛行器設計中的一些概念研究
高超聲速技術[4,5,6],尤其是以吸氣式發動機作為推力元件的飛行器,它的設計是需要多種前沿技術的支持才能實現的。吸氣式高超聲速飛行器的飛行馬赫數范圍很寬,要跨越亞聲速、跨聲速、超聲速、高超聲速4個階段;要從稠密大氣層沖向稀薄大氣層,空氣密度變化也很大。這些都給飛行器的設計帶來很大的困難,必須攻克高超聲速飛行器機體/推進系統一體化設計、高超聲速空氣動力/熱力學、結構材料等關鍵技術。可以這么說,高超聲速技術是航空航天各項前沿技術的結合點。而該技術本身就涉及了許多學科,是諸多前沿技術的集合。高超聲速技術具有很強的前瞻性、戰略型和帶動性,它
空間技術,武器系統的構建乃至整個科學技術的進步都的發展對未來軍事發展戰略[7,8],
會產生重大的影響。
當然,到目前為止,超燃沖壓發動機技術的發展并不是很成熟,尚處于試驗階段,而且它有一定的使用范圍,不同的飛行速度下需要采用不同形式的吸氣式發動機。鑒于現今高超聲速飛行器所能提供的推力凈增益并不樂觀。為了保證飛行器具有足夠的推力以及持續的續航能力,這就需要從推進系統的設計角度對推進系統的各個部件進行精心
吸氣式高超聲速飛行器設計中的一些概念研究;的設計和匹配;研究成功與否的關鍵,并且隨著飛行器工作馬赫數越高;為此,本文將對飛行器與推進系統一體化問題進行研究;然而只對推進系統進行優化是不夠的,同時還需要飛行器與推進系統從根本上實現一體化,對高超聲速飛行器進行飛行器機體/推進系統的一體化(Propulsion Airframe Integration, PAI)設計。所謂一體化設計技術是指通過飛行器和推進系統的相互作用,獲得盡可能高的氣動性能、推進性能、穩定性和控制特性[15]。
展開 你想象不到,3D打印技術在國外高超聲速技術領域達到什么程度了
該型戰斗部是目前公開資料披露的首個以3D打印為主要制造手段的高超聲速飛行器分系統產品,其成功制備與試驗是高超聲速技術的一項重要突破,也是高超聲速發展過程中的一個里程碑。
波音公司展示新型“女武神”高超聲速無人機設計效果圖
據airforcemag網站2022年1月7日刊文,在本周圣地亞哥舉行的美國航空航天學會會議上,波音公司展示了新型“女武神”高超聲速無人機設計效果圖。此圖與2018年波音公司發布的效果圖有所不同,2018年發布的效果圖機頭很尖、脊背高,機身下方設有“二維”矩形進氣道,很像上世紀八十年代制造的空天飛機(NASP)。新型“女武神”高超聲速無人機機頭扁平、機身較圓、機身下方兩個分立的“二維”矩形進氣道延伸到尾桁,噴管采用塞式技術,機身更多地呈現出“乘波體”的形狀。
美國國防工業協會新興技術研究所執行主任馬克·劉易斯認為,新型“女武神”高超聲速無人機采用的是“組合循環”推進系統,即起飛時采用燃氣渦輪發動機提供動力,當無人機達到足夠大的超聲速時,再由超燃沖壓發動機提供動力。波音公司的這種設計方案汲取了美國宇航局(NASA)X-43高超聲速飛機的設計經驗。
馬克·劉易斯指出,波音公司面臨的技術難題是“組合循環推進系統接替工作”問題,即“在遠低于超然沖壓發動機啟動的馬赫數飛行時,燃氣渦輪發動機出現空中停車,這會造成無人機失去動力,必須采用某種方法解決這一技術難題”。
馬克·劉易斯認為,波音公司應展開“熱結構”復合材料的研究,以解決超高聲速飛行產生的高溫問題。“‘冷結構’復合材料不能解決抗高溫問題,但具有某種‘熱保護’的功能”。
此外馬克·劉易斯還表示,新型“女武神”高超聲速無人機的扁平狀機頭有助于提高飛機的隱身性,這種構型“輻射的熱信號不會像人們想象的那樣明顯”。
轉自:全球航空資訊
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“高超聲速邊界層轉捩機理、預測及控制方法研究”2018年度研討會順利召開
1月12-13日,國家重點研發計劃項目“高超聲速邊界層轉捩機理、預測及控制方法研究”2018年度研討會在力學所懷柔園區召開。中國空氣動力研究與發展中心計算所陳堅強、袁先旭,超高速所張扣立、許曉斌,天津大學曹偉,清華大學任玉新、許春曉、肖志祥,國防科技大學易仕和,航天一院段毅、余平,以及力學所姜宗林、李新亮、申義慶等60余位專家出席會議。項目科技部責任專家何國威院士和航天一院十所總師閔昌萬應邀到會指導。
“高超聲速邊界層轉捩機理、預測及控制方法研究”系國家重點研發計劃項目“大科學裝置前沿研究”重點專項項目之一,包括邊界層轉捩風洞實驗研究、轉捩機理與預測方法研究、轉捩建模與控制方法、轉捩模型飛行試驗四個課題。力學所負責邊界層轉捩風洞實驗研究。
此次會議共交流25篇學術報告,包括高超聲速邊界層轉捩的理論、實驗和計算等。力學所5篇報告參與交流,涉及到高超聲速邊界層轉捩的復現風洞實驗、直接數值模擬、新型數值方法、大渦模擬和轉捩控制等方面內容。
會議期間,與會人員參觀了JF-12復現風洞和國際最大的平板、尖錐邊界層轉捩實驗模型(長度均超過3米,一般為1米以內)。
展開 高超聲速飛行器用高溫材料邁向3000℃
東麗開發的新固化技術示意圖
四 高超聲速飛行器用高溫材料邁向3000攝氏度
2018年1月,歐洲導彈系統公司(MBDA)披露了適用于英國/法國未來超音速和高超聲速武器的高溫材料持續研究項目細節。MBDA公司的開發方向之一是耐溫高達3000℃的纖維增強型高溫陶瓷復合材料,當前重點是使用HfB2粉浸漬的碳纖維預成型坯料,隨后用化學氣相浸滲工藝來生產高溫陶瓷復合材料。MBDA公司表示,在樣品厚度為12.5毫米的樣品上進行的氧乙炔焊接實驗表明,該材料具有優異的熱保護性能。此外,另一個項目研究小組正對射頻透明陶瓷或射頻透明陶瓷復合材料在500~1000℃溫度范圍的不同選擇進行探索,應用可能包括數據鏈路天線罩,雷達高度計窗口和導引天線罩。2018年12月,為了應對高超聲速飛行器前緣部位熱問題,DARPA宣布了其高超聲速飛行器材料系統和表征(MACH)項目。MACH計劃將包括兩個技術領域:第一個領域旨在開發并加快完全集成的被動熱管理系統的成熟,通過可擴展的近凈制造和先進的熱設計來冷卻前緣;第二個技術領域將專注于下一代高超聲速材料研究,應用現代高保真計算能力,為未來高超聲速飛行器的前緣冷卻應用開發新的被動和主動熱管理概念、涂層和材料。MACH計劃尋求熱工程和設計、先進計算材料開發、材料體系設計、制備和測試(包括高溫金屬、陶瓷及其復合材料的近凈制造)、高超聲速前緣設計和性能以及先進的熱防護系統方面的專業知識。
高超聲速飛行器前緣部位面臨惡劣的極端熱環境
五 黑硅超材料可實現近乎完美的紅外隱身
人體或車輛引擎等有溫度的物體,會以紅外線的形式發熱。紅外熱影像儀通過熱感原理有效顯示熱源,即使在夜間或大霧環境中,也能幫助無人機準確尋找到目標。2018年6月,美國威斯康辛大學麥迪遜分校開發了一種超薄紅外隱身薄片。
展開 AGI聯合ANSYS推動高超聲速武器防御系統的設計與集成優化
解決極度復雜的系統集成難題,大幅加快導彈防御系統的研發進程
2019年8月7日,匹茲堡訊 – 為助力構建美國軍方新一代導彈防御系統,美國 Analytical Graphics公司 (AGI)聯手ANSYS (NASDAQ: ANSS) 將在導彈防御系統研發的早期階段應用多領域任務級建模的高保真多物理場仿真,有效幫助作戰人員對抗高機動性的高超聲速武器。
美國國防部(DoD)已將反高超聲速武器列為優先任務。想要快速發現、追蹤和消除威脅,導彈防御系統及其相關指揮控制基礎架構就必須進行升級,并實現完全互聯。要想順利開展關鍵的架構及任務分析,必須在設計早期進行高保真多物理場工程仿真。
為滿足這一迫切的國家安全需求,AGI將ANSYS基于物理場的高保真組件模型嵌入到了其擴展的多區域任務級建模中。在關鍵的工程及任務分析中提供一款集成系統,消除存在的工程瓶頸難題,使用基于物理場的求解器可更準確地預測通信中斷,預報運載工具軌跡及高度的控制,計算熱場對天線性能的影響及其它場景的分析,從而加快導彈防御系統的研發進程。
AGI工程副總裁Kevin Flood表示:“以前,系統研發被劃分為多個獨立部分,每個部分采用黑盒模式,分開進行研發。而反高超聲速需要在設計之初就連接這些黑盒系統,這次與ANSYS的合作旨在實現不同系統部分的互聯,實現架構分析和任務分析的工程高保真度。”
ANSYS國家航空航天與國防業務部副總裁Joseph Cole說:“在構建高度復雜且集成的導彈防御系統并對其進行建模的過程中,我們遭遇了巨大的挑戰。ANSYS和AGI正在幫助國防部代理客戶及其主要承包商,通過在多區域任務模型中融入詳細的ANSYS多物理場仿真來解決這些挑戰。
展開 無人系統、高超聲速和激光武器將極大提高美海軍在太平洋地區的作戰范圍和安全程度
作者:
厲兵
來源:
軍鷹資訊
4月27日,美海軍作戰部長邁克·吉爾迪在美智庫戰略與預算評估中心(CSBA)會議上表示,無人機、無人水面和水下艦艇將最大限度擴大美海軍未來在太平洋地區的作戰范圍,而裝備高超聲速或定向能武器的艦艇和潛艇可在競爭地區提供保護。
吉爾迪指出,美海軍的研發工作主要在高超聲速方面。高超聲速武器計劃于2025年交付,首先配備水面艦艇,然后是Block 5潛艇。“我們希望把這種能力提升,利用分布式海上行動,以各種不同方式與敵方交鋒,使對手很難瞄準我們。”
盡管預計未來幾年國防預算會減少,但吉爾迪仍將無人系統視為經濟可承擔和殺傷力的途徑。“如果一切順利,我們認為到本世紀30年代中后期,可能多達三分之一的裝備將實現無人駕駛。對于未來航空聯隊,我們也有同樣的想法,最初設想為機隊的40%為無人機與四代機、五代機協同作戰,最終這一比例可能增至60%。”
波音公司研發的MQ-25A“黃貂魚”艦載無人機將在2025年左右形成初始作戰能力。一旦與航母艦載機聯隊集成,作為海基空中加油機的“黃貂魚”將擴大航母的覆蓋范圍,還可以在航母戰斗群周圍提供持久的情報、監視和偵察支持。
3月16日,美海軍和海軍陸戰隊發布了《無人作戰框架》,該框架展現了將無人系統作為戰爭中值得信賴和不可或缺的一部分的戰略,為美海軍和海軍陸戰隊無人系統發展提供了戰略指導,為開發無人系統成功整合至美海軍未來部隊結構中所需的核心技術提供了解決方案。
展開 英國研發出世界上首架石墨烯蒙皮無人機;波音正研究高超聲速客機技術
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波音公司對高超聲速客機的前景表示樂觀
波音公司首席技術官格雷格·希斯洛普表示,波音公司正在研究高超聲速客機技術,并已經找到了速度、材料和推力的有效組合,使這種5馬赫速度的飛機不僅可以在技術上實現,而且到2040年左右能夠在經濟上有利可圖。波音公司高級技術研究員兼超聲速學首席科學家凱文·鮑克特則表示,波音公司有一些非常創新的方法來解決高超聲速飛行相關的棘手問題之一,即以5馬赫速度在27432米至28956米高空飛行時,高度降低不會影響機艙內部的加壓狀態。此外,波音公司的高超聲速客機將不使用超燃沖壓發動機,而是用類似SR-71“黑鳥”J58發動機的變循環發動機。
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空客最新發布A330neo飛機最大起飛重量已達251噸
空客公司正式發布其研發的A330neo飛機,該機在換發后的最大起飛重量(MTOW)已提升至251噸,并詳細闡述了A330neo飛機的基本特點。據悉,自A330-300(MTOW為212噸)從1994年運營以來,空客公司一直在努力提升A330系列飛機的最大起飛重量。空客表示,A330neo飛機以2015年推出的242噸MTOW機身為基礎,由羅羅公司Trent 7000發動機提供動力,目前已修改了機場規劃文件,涉及較大起飛重量的A330-900飛機和A330-800飛機,將A330-900飛機劃分為WV920、WV921和WV922三種,最大起飛重量從247噸至251噸,包含動態載荷選項;而A330-800飛機則劃分為WV820、WV821和WV822,它們具有同樣的最大起飛重量。
展開 從冬奧跳臺滑雪到高超聲速飛行器,風洞還能干什么?
以航空工業氣動院為例,而今,、航空工業氣動院已經實現了風洞試驗最高速度達到8倍聲速,達到高超聲速范圍,并形成了成熟的CFD仿真、風洞虛擬飛行及模型自由飛試驗能力,服務范圍囊括飛機、導彈、艦船、兵器、高鐵、汽車、體育訓練、環境綜合治理等多個領域。
FL-64風洞(1米高超聲速氣動力風洞)
風洞的推廣應用并不是孤例,而代表著一種普遍性的規律:
飛行器設計制造在人類工業體系中始終處于近乎頂點的上游地位。
現代社會中絕大多數最先進的工程技術,都是首先為飛行器設計制造而開發出來的,隨后才擴散到更下游的其他行業。
再比如,如今從汽車到各種超高建筑,結構上能實現輕巧、結實、長壽命的結果,都離不開以斷裂力學/有限元分析為代表的一系列先進理論和設計手段。而這些理論和設計手段的實用化最早都被飛行器設計制造而催生的——飛機結構既要極其輕巧、又要非常結實、還需要盡量長壽……這些“嚴苛”要求所結出的航空科技成果,正在造福全人類。
而助力冬奧運動員訓練的風洞此次“火出圈”,也讓人們通過這一抹“反光”,再次發現航空科技這座“巨大冰山”所蘊含的龐大力量。
展開 推薦閱讀 | 寬速域飛行器發展及研究現狀綜述
謝贊 周
燦燦 趙振濤 黃偉
(國防科技大學空天科學學院,長沙 410073)
DOI:
10.16338/j.issn.2097-0714.20220062
摘 要
水平起降、可重復使用的高超聲速寬速域飛行器具有寬速域、大空域飛行全包線的適用性,具有飛行軌跡自由、能低成本快速入軌等優勢。對水平起降、可重復使用的高超聲速寬速域飛行器的研究進展進行綜述,主要介紹了國外寬速域飛行器項目的研究進展和現狀,闡述了國內寬速域飛行器的研究情況,得出了渦波效應-乘波構型、機翼-乘波構型和變形/組合構型三大類布局是發展水平起降寬速域飛行器主要思路的結論。介紹了未來水平起降、可重復使用的高超聲速寬速域飛行器在升阻特性匹配、穩定性、減阻降熱、推進技術和一體化設計方面的技術研究難點,提出了寬速域飛行器的后續研究發展方向,以期對寬速域飛行器的研究有一定的參考作用。
關鍵詞
寬速域;水平起降;高超聲速;氣動布局;乘波構型
1 引 言
隨著航空航天事業的不斷發展,臨近空間這一空域逐漸成為各個國家的探索新目標[1]。為完成臨近空間乃至軌道空間的運載任務,降低起飛要求和成本,適用于臨近空間飛行的水平起降、可重復使用的高超聲速飛行器成為了21世紀航空航天領域的前沿研究熱點。從飛行環境和任務目標可知,該類飛行器需要具有飛行速度從亞聲速到高超聲速范圍,飛行高度從海平面到臨近空間的寬速域、大空域飛行全包線的適應性,這給飛行器的氣動布局設計提出了很大的挑戰。
乘波體憑借前緣線與激波緊密貼合的設計思想,充分利用激波與飛行器間的相互作用,從而使得飛行器在高超聲速下具有高升阻比優勢,有效突破了升阻比屏障難題。
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深度:中國高超音速武器如何發展 向南太發射震驚世界
近日,“五角大樓非正式代言人”《華盛頓自由燈塔報》宣稱,美國情報部門發現了中國第四次高超聲速導彈測試的相關信息。不久,中方外交部發言人證實進行了試驗。這次試射的高超聲速飛行器,與前幾次發射的相同,被美方稱為WU-14飛行器。據稱,在本次試飛中,WU-14表現出了“超乎尋常的機動性”。
不獨是中國在研究,美方當然也沒有停歇。不久前,美國空軍官方媒體宣布,空軍已經完成準備,可以再次試射X-51高超聲速巡航導彈實驗彈。同時,去年試射失敗的陸軍AHW“先進高超聲速武器”系統的發射場也將在今年完成修復工作,隨后馬上就要進行再次試射。顯然,正如一位美國參議員在中國首次試射高超聲速飛行器后說的那樣:“美國決不允許自己在這一方面落后。”
那么,高超聲速武器到底有何秘密,為何中美俄都在積極研制這種武器?它真的像網絡傳聞的那樣“天下武功,唯快不破”嗎?有媒體說,美國在這方面技術遠遠領先于中國,是真的嗎?筆者試圖從歷史和技術角度分析這些問題,由于資料和知識限制,錯漏難免,謹供讀者參考。
桑格爾“銀鳥”洲際軌道轟炸機想象圖
“銀鳥”轟炸機的飛行軌跡就是今天人們所稱的“桑格爾彈道”(也叫“彈跳-滑翔”彈道,或者“水漂彈道”)。不過,當年桑格爾之所以將這個彈道設計為要幾次把飛行器拋出大氣層,是設想利用宇宙的低溫來降低飛行器表面溫度,以免它燒毀。但實際試驗發現,高速飛行導致的熱防護問題遠遠超過最初設想,而且“跳”到太空中,并不能迅速降低飛行器的溫度,因為沒有空氣傳導來散熱。于是“銀鳥”就倒在了這個難題面前。后來桑格爾又提出過一個A-4B火箭(A-4火箭就是大名鼎鼎的V-2導彈)方案,在火箭前面安裝一個更小的飛行器,由人操控直接撞向紐約的目標,飛行員在撞擊前跳傘……不用說,這個方案也沒好到哪去。
展開 國防科技大學羅振兵教授團隊:主動流動控制技術
高超聲速飛行器技術是21世紀航空航天技術領域新的制高點,是人類航空航天史上繼發明飛機、突破聲障飛行之后的第三個劃時代里程碑,同時也將開辟人類進入太空的新方式。隨著X-43A、X-51A等飛行器的試飛成功,新一輪航空航天熱空前高漲,世界各大國都不同程度地先后制定并實施了高超聲速飛行器研制計劃。盡管如此,高超聲速飛行器依然面臨著降熱、減阻、控制、進氣道起動等一系列難題,激波、激波與邊界層干擾、邊界層轉捩、湍流邊界層、流動分離等復雜流動現象極大地影響了飛行器的氣動性能與熱防護系統設計。清晰地認識高超聲速飛行器近壁典型流場的精細結構,并對其施加合適的流動控制,已成為航空航天領域發展研究的熱點與難點。
面對高超聲速復雜流動與控制這一世界性難題,國防科技大學主動流動控制與吸氣式推進動力前沿交叉團隊負責人羅振兵教授從多學科交叉中創新發展了高超聲速流動控制理論和方法,解決了傳統合成射流高速流場控制環境適應性差、能耗大和控制力不足的難題,將合成射流從低速流場控制拓展到了超聲速/高超聲速流場控制。
近年,該團隊在超聲速/高超聲速、低速/亞聲速飛行器主動流動控制、防除冰、主動流動控制飛行控制技術等方面取得系列重要進展。利用NPLS技術系統研究了附壁三角翼超聲速層流繞流流場,獲得了復雜激波干擾、尾跡擬序渦的空間結構和時空演化特征,建立了超聲速三角翼渦流發生器尾流區的流動結構模型。相關研究發表在APL等期刊。
團隊提出了基于速度-溫度耦合控制的超聲速湍流邊界層減阻控制方法,耦合了傳統壁面吹氣控制與壁面加熱控制的優勢,通過直接數值模擬研究發現適當增加壁面吹氣的溫度可以在保持凈節能率的前提下大幅增加減阻率,達到1+1=2的控制效果。相關研究發表在PRF、AST上。
展開 回顧2018國外軍用航空裝備與技術
空客公司開展的有人機+Do-DT25無人靶機,“一席控5機”演示實驗,圖為無人機上攝像機拍攝的場景(歐洲空客公司圖片)
六 發展高超聲速飛機及機載高超聲速導彈
(一)美國發展高超聲速飛機
波音公司正在開展高速/高超聲速飛機項目研究,于1月和7月公開了高超聲速飛機概念方案和高超聲速客機概念方案。其高超聲速飛機方案采用大后掠雙三角翼無平尾加雙垂尾布局,使用常規渦輪發動機和亞燃/超燃雙模態沖壓發動機組合的渦輪基沖壓組合(TBCC)發動機,應為無人駕駛,將作為未來高速打擊和偵察飛機。波音高超聲速客機概念方案的設計布局與前者近似,大小介于遠程公務機和波音737之間,飛機巡航速度為5馬赫數。之前美國洛克希德·馬丁公司提出了SR-72高超聲速飛機概念方案。兩家公司的方案在飛機布局、發動機選擇、任務定位等方面很接近,表明美國軍機巨頭已高度關注高超聲速飛機這一發展方向。另外,DARPA正在開展馬赫數5級渦輪基沖壓組合發動機地面驗證項目,10月完成了新型亞燃/超燃雙模態沖壓發動機在NASA蘭利2.4米高溫風洞的自由射流試驗。美國相關技術儲備已基本具備了不久后開展高超聲速飛機集成驗證的條件。
上、下圖分別為波音公司在2018年1月、6月公布的高超聲速軍用飛機和高超聲速運輸機概念方案(美國波音公司圖片)
(二)美俄發展機載高超聲速導彈
美軍加速發展可裝備常規作戰飛機的高超聲速導彈。美空軍4月授予洛克希德·馬丁公司“高超聲速常規打擊武器”(HCSW)研制合同,將研制一型固體火箭助推、GPS制導的戰術級空射型高超聲速導彈,可裝備現役戰斗機和轟炸機,要求2022財年形成早期作戰能力。
展開 首發 | 從歷史的角度管窺未來無人機空中作戰
米格-31戰斗機搭載高超聲速導彈
“無人+高超聲速”遠程精確攻防。以美國空軍空射快速響應武器(ARRW)項目和俄羅斯高超聲速空射導彈為代表,高超聲速武器將持續擴散。高超聲速武器具有超高速、高毀傷、高突防等諸多優點,可以有效穿透現有各種作戰防御體系,摧毀敵方高價值目標。因此軍事大國紛紛將發展高超聲速武器列入戰略競爭的重要發展項目,意欲在這場極限競速中搶占先機。然而,目前從外軍空射型高超聲速武器項目來看,其載機主要還是有人機。比如,俄羅斯2018年5月9日舉行的閱兵式上,搭載空射高超聲速導彈的米格-31型戰斗機進行了飛行展示。
可以預見,未來,高超聲速武器技術將進一步突破,空戰將會以“無人高超聲速”或“無人+高超聲速”的樣式展現出來。一是高超聲速無人機。其特征是飛行期間可以改變軌道,能夠以較低的高度飛行,具備更改攻擊目標的能力,不僅可以有效攔截敵方戰斗機、無人機及巡航導彈等,也可以對時敏目標、高價值目標進行打擊。二是無人機代替有人機掛載高超聲速武器,發揮其長航時、無人的優勢,精確破擊對手的作戰鏈路及防御體系,實現全時空、全天候、全頻譜、全領域作戰。
“無人+預警”感知戰場態勢。預警無人機的概念最早是由美國空軍實驗室提出的,從上世紀90年代開始,不斷開展技術驗證,但并未推出最終的驗證機型。與載人預警機相比,預警無人機的成本低、生存能力強,且功能與載人預警機一樣,具備預警、指揮、控制和通信等功能。未來空中作戰中預警無人機可起到活動雷達站和空中指揮中心的作用。平時執行空中巡邏,偵察監視等任務,戰時深入敵防區提升預警效果,也可作為載人預警機的延伸,擴大己方的攔截線,并可以通過它對防區內的所有防空武器進行統一控制指揮。
“無人+蜂群”集群式攻防。
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