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        美澳成功測(cè)試HiFIRE 4高超聲速飛行器

        2017-04-29 00:00:00溫杰
        無(wú)人機(jī) 2017年7期

        7月12日,美國(guó)與澳大利亞的有關(guān)研制人員在澳大利亞南部的武麥拉試驗(yàn)場(chǎng)成功測(cè)試了HiFIRE 4高超聲速飛行器(簡(jiǎn)稱HF4飛行器),獲得了在高空實(shí)現(xiàn)高超聲速飛行的相關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)于此次試驗(yàn)成功,澳大利亞國(guó)防部長(zhǎng)瑪麗斯?佩恩向澳大利亞國(guó)防科學(xué)與技術(shù)組織(DSTO)和美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)表示祝賀,稱這次試驗(yàn)是又一個(gè)重要的里程碑。

        2006年11月10日,美國(guó)國(guó)防部與澳大利亞國(guó)防部簽署一項(xiàng)為期8年、價(jià)值5600萬(wàn)美元的合作協(xié)議,標(biāo)志著HiFIRE計(jì)劃正式啟動(dòng)。HiFIRE計(jì)劃由AFRL和DSTO牽頭,為采用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行器以Ma8的速度持續(xù)飛行發(fā)展一系列關(guān)鍵技術(shù)。

        這項(xiàng)計(jì)劃以探索基本的高超聲速特性為目標(biāo),通過測(cè)試氣動(dòng)、推進(jìn)、材料、結(jié)構(gòu)、傳感器、空間環(huán)境效應(yīng)、儀器與測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù),為美國(guó)空軍與波音公司聯(lián)合研制的X-51系列驗(yàn)證機(jī)提供支持,同時(shí)為今后研制高超聲速快速打擊武器、快速響應(yīng)太空發(fā)射平臺(tái)建立一個(gè)強(qiáng)大的飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

        7月17日,昆士蘭大學(xué)官網(wǎng)稱,此次進(jìn)行試驗(yàn)的是HiFIRE 4飛行器,一種設(shè)計(jì)速度為Ma8的高超聲速乘波體,用于研究高超聲速飛行器的設(shè)計(jì)組裝、飛行前測(cè)試以及新的復(fù)雜的航空電子設(shè)備和控制系統(tǒng)。在試驗(yàn)中,飛行器與火箭助推器在空中分離,并在進(jìn)入大氣層時(shí)完成了受控機(jī)動(dòng)。

        波音公司和DSTO同時(shí)負(fù)責(zé)HF4的技術(shù)工作。波音公司表示,HF4飛行器將是第一種“翼尖到翼尖”的先進(jìn)乘波氣動(dòng)構(gòu)型。它的長(zhǎng)度為2.154m,寬度為0.512m,高度為0.289m。

        在氣動(dòng)布局上,HF4飛行器采用了大后掠無(wú)尾三角翼,但是翼尖下折,在兩側(cè)充當(dāng)了“翼尖鰭”,有助于飛行器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定飛行。這種設(shè)計(jì)可以減小翼展,以便將飛行器安裝到助推器的有效載荷整流罩內(nèi)。另一方面,“翼尖鰭”可以在高超聲速下聚積激波,利用乘波效應(yīng)獲得升力。

        HF4飛行器將重點(diǎn)搜集先進(jìn)乘波構(gòu)型的氣動(dòng)、穩(wěn)定性和控制等方面的飛行數(shù)據(jù),主要試驗(yàn)是在27km的高度進(jìn)行,通過部分地拉起,調(diào)整彈道再入軌跡,同時(shí)保持飛行器的控制。此次飛行試驗(yàn)將兩架高超聲速飛行器以背對(duì)背的方式安裝進(jìn)有效載荷整流罩內(nèi),每架飛行器配置了不同的飛行控制系統(tǒng)。

        在高空釋放后,HF4飛行器將借助于慣性爬升到292km的最高點(diǎn),執(zhí)行姿態(tài)控制機(jī)動(dòng)動(dòng)作,調(diào)整飛行軌跡,準(zhǔn)備以高超聲速下降,并以100km和Ma7.9再入大氣層。

        在大約88km高度,DSTO的HF4飛行器將開始機(jī)動(dòng)飛行,在拉起時(shí)達(dá)到最高點(diǎn),然后下降并著陸。波音公司的HF4飛行器將在27km高度和M3.9時(shí)拉起,理論上以大約61m/s的速度實(shí)現(xiàn)滑行“著陸”。

        HF4飛行器還間接地測(cè)試了著陸方式。據(jù)報(bào)道,其中一架HF4飛行器在測(cè)試中拉起到水平飛行狀態(tài),以低速度和低下降率的滑翔方式著陸,這顯然不同于其他飛行器以“草地飛鏢”方式直接落地。

        作為參與試驗(yàn)的研究人員,昆士蘭大學(xué)從事高超聲速推進(jìn)研究的邁克爾?斯馬特教授表示,HF4試驗(yàn)的成功推動(dòng)了高超聲速飛行在澳大利亞商業(yè)和國(guó)防領(lǐng)域變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的進(jìn)程,這項(xiàng)技術(shù)具有徹底變革航空旅行的潛力,將提高環(huán)球旅行或進(jìn)入太空的速度,并降低成本。

        值得注意的是,佩恩表示,澳美兩國(guó)政府正在起草高超聲速飛行器的的未來(lái)發(fā)展計(jì)劃,而且這種技術(shù)還有重要的軍事用途,掌握高超聲速飛行技術(shù)后,澳大利亞軍隊(duì)將更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)的挑戰(zhàn)。

        (責(zé)任編輯:黃貞靜)

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