軍工—黑科技
文| 嗶噠噠
編輯| 周君
2018年剛開年，軍妹有一個好消息要大聲的告訴大家——成都所天地往返高超音速無人飛行器某型號試飛4次後，終於2017年底定型。
試飛4次定型是什麼概念呢？舉例：美軍的X－51試飛4次以上，均未能實現以6倍音速飛行300秒的初始計劃。
也就是說，這次成功標誌著中國一超級平台超越美國進入實戰部署，具有劃時代的意義。
根據中國航空報1月9日新聞報道，這架飛行器2015年已經交付試飛中心，在2017年底已經在部隊批量裝備並組織定型，文章還透露了50天裡才組織了4次試飛，也是根據這一點網友們紛紛推測，這肯定不是普通有殲20之類四代機，絕對是天地往返的亞軌道飛行器。因為戰鬥機要進行上千次的測試，只有亞軌道飛行器才可能試驗次數這麼少。
據新華網報道，早在2010年，中國空天試驗樣機就已成功首飛，當時，成都飛機設計研究所王純是空天實驗樣機主要設計人員之一。
中航官方稱，成都所在「十一五」全面承擔了某試驗樣機的總體設計工作，在短短4年內完成了總體設計、總體裝配，並進行了樣機外場飛行試驗。成都所設計的亞軌道無人飛機，具有概念新、布局新和空天結合的特點，突破了總體、結構、環控防熱一體化設計技術，急劇變化的重心與大範圍變化的焦點匹配設計技術，嚴酷熱環境下的全機多波段保形天線綜合設計技術，全機有效載荷綜合設計技術，填補了國內空白。
這也說明中國緊隨美國X－51的研究步伐。
這種高超音速飛行器反應速度快，只需要十幾分鐘就可飛臨一千公里外的目標，突防能力相當強，再加上亞軌道飛行，超過現有防空武器射高，現有的防空武器對它基本無計可施。
（天地往返高超音速飛行器，中國X－51）
那麼，什麼是高超聲速天地往返飛行器呢？
高超聲速天地往返飛行器是航空與航天技術的高度綜合，系統組成十分複雜，技術難度大，是一個龐大的系統工程。需要突破大量關鍵技術，如設計準則的確定，防熱材料和輕質材料的研製，氣動、先進的超燃衝壓發動機的研製等。
與各種戰術飛機比起來，高超音速飛行器的發展常常顯得門前冷清。但被忽略卻不意味著不重要——高超音速飛行器作為航空和航天技術結合的新型作戰平台，由於其飛行速度極快，在未來戰爭中可達到先發制人和遠程快速全球打擊的目的。在未來的軍事、政治和經濟中將發揮重要的戰略作用。近20年來，世界航空航天大國紛紛以高超聲速天地往返系統、高超聲速飛彈和高超聲速飛機為目標，開展了一系列的研究，形成了熱潮，成為各國搶占空中和空間戰略優勢的利器，也是本世紀正在研發的前沿科技的新項目。
（外界猜測效果圖）
高超音速飛行器主要包括3類：
高超音速巡航飛彈、高超音速飛機以及太空梭。
它們採用的超音速衝壓發動機被認為是繼螺旋槳和噴氣推進之後的「第三次動力革命」。
高超音速飛行器飛行高度可離地面20~100km的大氣層空間，這一空間位於低軌衛星軌道的下方、一般飛機的飛行高度的上方，包括大氣平流層、中間層和部分熱層。是尚待開發的近空間區域。
為什麼說高超音速飛行器會是各國搶占空中和空間戰略優勢的利器呢？
首先是它的速度優勢，高超音速飛行器的飛行速度是高於5倍音速，即5馬赫（MH），或超過6000千米/小時。據報道，高超音速武器飛行6000千米約用35分鐘，飛行時速約10285千米，是音速的8.4倍。這種飛行器飛行高度可離地面20~100km的大氣層空間，這一空間位於低軌衛星軌道的下方、一般飛機的飛行高度的上方，包括大氣平流層、中間層和部分熱層。是尚待開發的近空間區域。
截至2011年，世界上絕大多數的作戰飛機和地空飛彈都無法達到亞軌道高度，而無法對其構成威脅。僅憑這一點，軍妹就不得不說它無敵了。
從反衛星的角度來看，泰坦公司生產的高空太陽能無人機，可類比地球同步衛星，用作特殊通訊裝置，還可以每秒1G的速度傳輸資料（這比好多國家已開發的寬頻網速還要快）。此外，這種試製的背後目的，可能還會利用這種無人機替代失效衛星作偽衛星，也許還會發展為反衛星工具。這一研發動向，表明反衛星是今後戰爭爭奪制空權的必要手段，也是研製高超音速飛行器的另一目的，也表明兩者研發在反衛星問題上可能會接軌。X-37B就可以在軌道上執行打擊敵方衛星的任務。
從反航母戰鬥群的角度，美國海軍想通過航母戰鬥群把美國軍力投射到危機地區的戰略構想，高超音速飛行器會對此形成嚴重威脅——這會動搖美國海軍在太平洋上的主導地位。專家們預測，一旦高超音速反艦飛彈服役，將可能導致常規空襲武器裝備以及空防武器裝備產生變革。
此外，高超音速飛行器具有軌跡複雜的特點，令攔截更加困難。彈道飛彈軌跡相對固定，雖然可以變軌，但在末段和中段還是有可能實施攔截；高超音速飛行器又被稱為「馭波武器」，是多段軌道，現階段中段偵聽技術還沒法攔截。
從其原理上來看，空天飛機這類高超聲速天地往返飛行器可以承擔高超音速飛機的所有任務，同時它在功能上繼續延伸，可以完成其他的一些功能，如航天發射，在快速發射和航天發射費用方面具有明顯的潛力。特別是適應未來的需要，低成本地快速部署小衛星星座和回收衛星。
20世紀60年代，洲際彈道飛彈出現、載人太空梭升空、載人飛船成功返回等一系列重大科技成果問世，標誌著人類進入了超高音速飛行器的新時代，也意味著太空飛行器和航空器也要邁入高超音速飛行器時代。
那時，美國就開始研究D-21高速、高空無人偵察飛機，採用衝擊發動機，升限高達2.9萬米，最大速度3.35馬赫。美國自稱這一機型是任何防空武器都無法擊落的。開發這種高空、高速無人機，正是針對現代空防系統的薄弱環節，而提出的攻擊型新武器。
後來，美國還研究了X-43A/B型，也是高超音速飛行器。X-43A創造了9.7馬赫高超音速紀錄，為世界所震驚，令人矚目。
接下來，軍妹就主要列舉美國研製的幾樣高超音速飛行器：
美國X-43
X-43系列高超音速飛機是美國航空航天總署秘密研製的無人駕駛飛機，看上去很像一塊漂亮的衝浪板。1996年開始研製，2004年第二次試飛成功，並突破7倍音速。X-43A試驗飛機飛上了太平洋上空，飛行速度為每小時1萬多公里，此時飛行馬赫數為9.6，即飛行速度為音速的9.6倍，從而打破了一架同樣型號的X-43A試驗飛機創造的馬赫數為7的紀錄，再次創造了飛機飛行最高飛行速度紀錄。
X-37B
X-37B空天戰鬥機是由美國波音公司研製的無人且可重複使用的太空飛機，由火箭發射進入太空，是第一架既能在地球衛星軌道上飛行、又能進入大氣層的航空器，同時結束任務後還能自動返回地面，被認為是未來太空戰鬥機的雛形。其最高速度能達到音速的25倍以上，常規軍用雷達技術無法捕捉。
X-51
X-51由波音公司與普拉特·惠特尼（簡稱普惠）公司共同開發，設計飛行馬赫數在6～6.5之間。這個計劃的終極目標就是要發展一種比美國原武器庫中任何一種飛彈的速度都要快5倍以上，可以在1小時內攻擊地球任意位置目標的新武器。
按照美國空軍的描述，以X-51為代表的高超音速飛行器，至少具備三大「省錢秘笈」：
1. 節約作戰兵力。以往，美軍發動空襲總要興師動眾：戰鬥機護航、電子干擾機開路、預警機指揮、加油機保障……才能順利地把炸彈扔下去。反觀高超音速飛行器，憑藉無與倫比的速度和高度優勢，它能單槍匹馬越過敵方防線，無須奪取制空權也可摧毀地面目標。
2.資源消耗少。以往的高超音速飛行器多以火箭為動力，但火箭的「肚量」實在嚇人，以美國「大力神」火箭為例，向近地軌道運送13噸載荷，竟要消耗燃料600噸以上，氧化劑占了其中大頭。X-51使用的超燃衝壓發動機和普通飛機類似，吸入空氣充當氧化劑，飛行器本身僅攜帶航空燃料，稱得上「勤儉持家」。同時，由於X-51飛行高度達6萬米，這個高度的空氣密度低，飛行阻力只有傳統飛行器的幾十分之一，加之該飛行器本身採用低阻力係數外形，用不著多麼誇張的動力就能維持高速飛行，自然不會耗費太多燃料。
3.簡單可靠。超燃衝壓發動機的工藝相對簡單，總體結構類似一個帶擾流板的腔體，甚至不需要多少活動部件。相對於傳統噴氣發動機動輒幾十上百個渦輪葉片的複雜結構，超燃衝壓發動機便於大規模製造，也不愛鬧毛病，顯然更容易壓縮成本，讓五角大樓省錢。
但儘管上述優勢十分誘人，X-51項目從2010年至今的3次試驗卻無一完全成功。有分析稱，由於沒有任何設施能夠「人造」高超音速氣流，X-51無法進行地面模擬試驗，導致未知因素過多，只能通過實踐摸索；其次，高超音速飛行器對材料工藝和加工精度實際要求極高；另外，超燃衝壓發動機的工作條件相當苛刻，只能採取由轟炸機掛載到高空再投放的試飛方式，短時間內尚無法開發出自主起降能力。」
曾有稱，美國擔心中國具有「一小時打遍全球」的高超音速飛彈，擔心可突破其反導系統。現在看來，人類的未來最厲害的攻擊性武器已經出現了，乘波體可以飛行於大氣邊緣。2018年，成飛的乘波體已經可以亮劍了！
文章綜合自：「 蜀中行講武堂」、中國航空報、新華網等