寰宇说科学|赶美超俄,印度宣布完成高超音速武器飞行试验,5年造出,靠谱吗

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近日 , 印度突然宣布首次成功进行高超音速飞行器试验 , 让该国媒体集体欢呼印度成为“全球第四个完成这一壮举的国家” , 并认为“印度能在5年内研制出高超音速巡航导弹” 。
高超音速一般是指物质流动或物体飞行的速度超过5倍声速 , 即马赫数≥5 。 高超音速飞行器可采用火箭发动机或吸气式发动机 。 后者在飞行时不需要像前者那样自身携带氧化剂 , 而是直接从大气中吸取氧气 , 因而航程更远、结构更轻、性能更优越 。
高超音速飞行器所具有的全球实时侦察、快速部署和远程精确打击能力 , 将改变未来战争的作战样式 , 对国家安全产生战略性的影响 。 高超音速飞行器主要包括3类:高超音速巡航导弹、高超音速飞机以及航天飞机 。
其中 , 高超音速导弹巡航导弹与亚声速巡航导弹相比 , 在快速反应、突防、打击加固目标的能力上有明显优势 。 现役亚声速巡航导弹打击1000千米远的目标需要1个多小时 , 而高超声速巡航导弹只要10分钟 。 这种快速反应能力在打击航空母舰等高价值机动目标及导弹发射车等时间敏感目标时 , 具有不可替代的作用 。 高超声速巡航导弹还可有效地突破敌防 。
全球仅中美俄三个国家在进行高超音速武器的实验 , 但是目前全球仅中国正式列装 , 之所以会这样 , 是因为高超音速武器有许多难点 , 比如风洞 , 防热 。
风洞是以人工的方式产生并且控制气流 , 用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况 , 并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备 , 它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一 。 要进行高超音速武器的研制 , 风洞是必不可少的 。
中国建造的F12高超声速激波风洞专门针对五倍音速以上的超高速飞行器试验 。 这个设备是世界全球独一无二的的 , 不仅在于它产生的流场区域大、气流速度高、试验时间长 , 更重要的是应用了最独特的爆轰驱动技术 , 克服了自由活塞驱动技术的弱点 。 2009年的时候 , 激波风洞已经能够用于开展马赫数3~30的高超声速流动的试验模拟研究 。
而飞行器在以超过 5 倍声速的速度飞行时会产生高温 , 由气动加热显著 , 其前端关键结构部件表面产生2000至3000摄氏度高温 , 承受强表面氧化和高动压高过载冲击 , 高温不仅引起结构热应力 , 降低材料力学性能 , 还可能导致材料出现熔化、升华、氧化烧蚀等破坏 , 传统的金属材料难以满足使用要求 。
由此研制高超音速飞行器的首要条件就是要具备能抵御超高温度的材料 , 不然 , 飞机进入大气层空间刚刚达到5马赫的速度 , 机身就开始融化 , 都不需要敌人动手 , 就凉凉 。
美国之所以在高超音速飞行器上耗费了60年的时间 , 也没有成功实现列装 , 就是因为在防热材料上一直没有得到突破 。
那印度进行的高超音速飞行器试验靠谱吗 , 印度宣称该飞行器使用“烈火-1”弹道导弹第一级作为助推器 , 当它飞行到30公里的高度后 , 飞行器在高超音速条件下成功与火箭分离 , 此后飞行器沿计划的路线以6倍音速(约每秒2公里)飞行了超过20秒 。 美国媒体表示 , 2019年6月 , 印度已进行过类似试验 , 但没能成功 。
印度此次这次测试的飞行器发展阶段大致相当于10年前美国X-51A高超音速试验飞行器 , 2005年 , 在美国国防高技术研究计划局进行的“超燃冲压发动机验证机一驭波者”计划中 。
波音公司和普惠·罗克达因公司(PWR)获准负责制造一架SED-WR飞行验证平台 。 2005年9月 , 该SED-WR飞行验证平台被正式命名为X-5IA验证机 。 X-51A采用乘波体构型 , 乘波构型飞行时其前缘平面与激波的上表面重合 , 就象骑在激波的波面上 , 依靠激波的压力产生升力 , 所以叫乘波构型 。
2013年5月1日 , 在经历了3次试飞失败之后 , 高超音速飞行器X-5IA“驭波者”终于试飞成功 , 然而直到如今 , 还没有投入使用 。
【寰宇说科学|赶美超俄,印度宣布完成高超音速武器飞行试验,5年造出,靠谱吗】印度此次发射的高超音速飞行器技术水平还差很多 。 而且印度在技术研发上 , 一直以来都是雷声大雨点小 , 维克兰特号航空母舰是印度第一艘国产航母 , 从1999年批准 , 到2006年才开始建造 , 而且在法国设计蓝图 , 俄罗斯提供舰载机 , 部分设计由意大利帮助完成的情况下 , 直到如今 , 维克兰特号航空母舰也没有完全完成海试 。
而印度之所以如此急吼吼研发高超音速飞行器 , 是因为看到中国在该领域取得了长足的进步 , 在印度人眼中 , 自己作为全球第三大国 , 中国都研发成功了 , 自己又怎么可能会失败呢?
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