由于高超音速技術(shù)的前瞻性、綜合性和帶動性,更加顯現(xiàn)了高超音速技術(shù)在未來政治、軍事格局中的作用和地位,也更加突出了高超音速打擊武器在未來戰(zhàn)爭威懾和打擊能力。因此,在上世紀(jì)90年代后,有更多的國家加入到了高超音速技術(shù)的研究行列。
第一梯隊
半個多世紀(jì)以來,美國在高超音速技術(shù)領(lǐng)域的不懈探索,取得了極其豐富的成果。美國依靠其雄厚的經(jīng)濟(jì)實力、先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和人才儲備,不愧為高超音速技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊,雄踞霸主地位。在新的時期,美國軍事戰(zhàn)略做出了巨大的調(diào)整,深刻影響了高超音速技術(shù)領(lǐng)域的格局。尤其是在2001年“國家倡議計劃”(NAI)之后,美國強(qiáng)化了研究的力度,調(diào)整了發(fā)展戰(zhàn)略,整合了部分計劃,將發(fā)展重點放在了技術(shù)基礎(chǔ)。
X-37天地往返系統(tǒng)的成功試驗給美國打了一劑強(qiáng)心針。美國利用俄羅斯的經(jīng)濟(jì)困難,借助國際合作開發(fā),充分利用了“小兄弟”們的技術(shù)成果,來壯大自己的實力。
2010年5月,美國空軍發(fā)布了未來發(fā)展戰(zhàn)略和指導(dǎo)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件“技術(shù)遠(yuǎn)景2010—2030”。在文件中,與高超音速技術(shù)相關(guān)的三個領(lǐng)域分別對高超音速飛機(jī)、高超音速巡航導(dǎo)彈和可重復(fù)使用的太空運(yùn)載器進(jìn)行了規(guī)劃,與美國歷來的發(fā)展思路一脈相承。其中與快速戰(zhàn)場情報、監(jiān)視及偵察/打擊系統(tǒng)一項對應(yīng)的是高超音速飛機(jī),典型的項目為“獵鷹”。盡管后者進(jìn)行的并不順利,但仍為美國未來發(fā)展的重點。與高超音速巡航導(dǎo)彈一項對應(yīng)的是超音速和高超音速巡航導(dǎo)彈,典型的項目仍然包括X-51A、HyFly和RATTLRS。采用吸氣式動力系統(tǒng)的可重復(fù)使用太空運(yùn)載器是高超音速技術(shù)發(fā)展的遠(yuǎn)期目標(biāo)。這一思路與過去的規(guī)劃有很好的連續(xù)性,盡管具體方案選擇上可能有所調(diào)整,但總的發(fā)展格局依然保持穩(wěn)定。
緊隨其后,2013年11月1日,洛·馬公司公布了新一代高空高超音速情報、監(jiān)視、偵察打擊系統(tǒng)SR-72。它是美國空軍實施發(fā)展路線圖的產(chǎn)物,也是高速打擊武器(HSSW)體系的組成部分。
俄羅斯雖然在這一領(lǐng)域仍然處于領(lǐng)先的地位,但已是昔日風(fēng)光不在。由于國家解體后經(jīng)濟(jì)困難,給高超音速技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的困難,投入不夠,發(fā)展緩慢,但儲備的實力和基礎(chǔ)猶存,是唯一可與美國抗衡的國家。
IGLA高超音速飛行計劃是俄羅斯最重要的計劃,可以與美國“超”-X計劃比美。據(jù)外媒體報道,該計劃取得了重大進(jìn)展。
2004年2月,在“安全”2004演習(xí)中,俄羅斯對其高超音速導(dǎo)彈Kh-90進(jìn)行了試驗。長期以來,該導(dǎo)彈處于保密狀態(tài)。據(jù)媒體推測,Kh-90已在2010年裝備了部隊,堪稱是世界第一種高超音速導(dǎo)彈,是對抗美國導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的克星。
由AS-4遠(yuǎn)程戰(zhàn)略空對地導(dǎo)彈發(fā)展而來的高超音速試飛器被稱為“空中實驗室”,后來以此為基礎(chǔ)發(fā)展“彩虹”-D2高超音速導(dǎo)彈,是俄羅斯的重要發(fā)展計劃。美國幅員廣大,依靠遠(yuǎn)程轟炸機(jī)為發(fā)射平臺,突出空射武器的地位。
它們利用在超音速領(lǐng)域的優(yōu)勢,潛心研究,取得了鮮為人知的成果。在2009年莫斯科航展上,展出了近年來的科研成果令人驚嘆。俄羅斯不會淪落為世界二流的地位,近期領(lǐng)導(dǎo)人也明確表示,加大資金和技術(shù)的投入,重振昔日的輝煌。
第二梯隊
高超音速技術(shù)第二梯隊領(lǐng)軍國家當(dāng)屬法國。法國憑借在超音速技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢和實踐,多年來一直是矢志不移第發(fā)展高超音速技術(shù)。尤其是與俄羅斯長期合作,受益頗豐。
近二十年來,法國一直致力于吸氣式高超音速飛行器的研發(fā)工作。在國防部等單位領(lǐng)導(dǎo)下,法國于1992年制定了國家高超音速研究與技術(shù)(PREPHA)計劃。該計劃歷時6年,研制了Chamois超燃沖壓發(fā)動機(jī),并在馬赫數(shù)為6的速度下進(jìn)行了反復(fù)試驗。2003年1月,法國航空航天研究院(ONERA)和MBDA公司開始實施一項被稱為LEA的飛行試驗計劃,旨在提高法國對吸氣式高超音速飛行器的設(shè)計、開發(fā)和試驗?zāi)芰?,建立有效的研究開發(fā)方法,包括研究數(shù)字仿真和地面試驗方法,開發(fā)數(shù)學(xué)和試驗工具,并利用這些手段開發(fā)驗證飛行器,進(jìn)行飛行試驗。
法國在發(fā)展高超音速技術(shù)中,更強(qiáng)調(diào)技術(shù)基礎(chǔ)的研究和在民用飛行器上的應(yīng)用,為以后的“阿麗亞娜”的后繼發(fā)射系統(tǒng),尋找代用品。
英國在20世紀(jì)80年代曾提出過“霍托爾”單級入軌航天飛機(jī)的方案。
在1995年英國航空航天公司的“霍特爾”(HOTOL)和羅羅公司的RB545發(fā)動機(jī)計劃下馬之后,英國仍然對這兩個計劃的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了潛心研究,尤其是在火箭基超燃沖壓發(fā)動機(jī)的研究方面獨(dú)樹一幟。
在經(jīng)歷25年的努力后,“靈霄塔”(SKYLON)單極入軌空天飛行器計劃浮出水面。它是以這兩個計劃為基礎(chǔ)的新空天發(fā)展計劃。
“靈霄塔”計劃于2003年提出,是一種單極入軌的運(yùn)載系統(tǒng)。它能夠像常規(guī)飛行器一樣從機(jī)場跑道上起飛,運(yùn)送完載荷后以同樣的方式返回。它代表了一種獨(dú)特的技術(shù)挑戰(zhàn),其設(shè)計目的是獲得一種可以進(jìn)行商業(yè)化的研發(fā)和運(yùn)作系統(tǒng)。它要能夠滿足以下的性能要求:可重復(fù)使用性;單級入軌;具備終止飛行能力;操作簡便;無人駕駛;可再入大氣層;對環(huán)境影響小。
近年來,英國主要是參與美國、澳大利亞的聯(lián)合開發(fā),自己獨(dú)立發(fā)展的項目不多。
德國在“桑格爾”兩級入軌航天飛機(jī)計劃后,也一直在進(jìn)行高超音速技術(shù)的研究。除了與俄羅斯進(jìn)行開發(fā)外,也參與美法的聯(lián)合研究。
2005年10月27日,德國航空航天研究中心(DLR)成功地進(jìn)行了“尖前緣飛行試驗”(SHEFEX Sharp Edge Flight Experiment)的第一次飛行試驗SHEFEX-1。SHEFEX-1以6馬赫的速度飛行了20秒,獲得了一套完整的高價值氣動數(shù)據(jù)。繼SHEFEX-1飛行試驗取得成功后,SHEFEX系列成為德國發(fā)展戰(zhàn)略路線圖中的關(guān)鍵計劃。
SHEFEX 計劃再入技術(shù)和高超音速技術(shù)研發(fā)項目的目的是對一種尖前緣多平面組成的新型再入飛行器的性能進(jìn)行研究。該飛行試驗計劃利用改裝的探空火箭發(fā)動機(jī)系統(tǒng),在短期內(nèi)進(jìn)行高效費(fèi)比的飛行試驗。除進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的測試外,還進(jìn)行實際飛行數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬和地面測試結(jié)果比較,這對于調(diào)整和驗證模擬工具以及驗證地面測試結(jié)果的有效性非常重要。endprint
后來者
在第二梯隊中,澳大利亞的表現(xiàn)異?;钴S。他憑借武麥拉優(yōu)良的靶場條件和與美國的關(guān)系,西方國家許多聯(lián)合開發(fā)計劃均在澳大利亞進(jìn)行。它充分利用合作的成果,加速本國高超音速技術(shù)的研究進(jìn)程。
日本也是從事高超音速技術(shù)研究較為活躍的國家。它在組合發(fā)動機(jī)、材料科學(xué)、試驗技術(shù)領(lǐng)域具有優(yōu)勢,只是由于國體問題,不敢冒然提出打擊武器計劃,而是羞羞答答進(jìn)行基礎(chǔ)研究。一旦環(huán)境發(fā)生變化,日本會很快出現(xiàn)軍事用途的計劃。
另外,加拿大、韓國也在積極高超音速技術(shù)的聯(lián)合開發(fā)研究。
令人們不能小覷的是印度。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,印度雖然經(jīng)濟(jì)不濟(jì),但也積極加入到高超音速技術(shù)競賽的大軍中。它借助于俄羅斯的聯(lián)合開發(fā),具備了一定的開發(fā)實力。除了進(jìn)行一系列基礎(chǔ)研究和超燃沖壓發(fā)動機(jī)的開發(fā)外,還在維克拉姆薩拉巴航天中心建造了一臺高超音速風(fēng)洞,目前世界上具有高超音速風(fēng)洞的國家并不太多。
近些年來,印度也曾提出了不少的發(fā)展計劃,均作為“天神下凡”計劃的組成部分。印度自行研制高超音速航天飛機(jī)是一個最具挑戰(zhàn)性的計劃。
印度也曾提出高超音速巡航導(dǎo)彈計劃。一種方案是在“寶石”超音速導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上發(fā)展稱為“布拉莫斯”-2的導(dǎo)彈。但估計這一方案不易實現(xiàn),因為他要達(dá)到5馬赫以上的飛行速度似乎不太可能。印度為此又提出了一種全新設(shè)計的第二種方案。
未來競爭加劇
高超音速技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。高超音速技術(shù)發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。高超音速技術(shù)領(lǐng)域的軍備競賽將會越來越激烈。
高超音速技術(shù)經(jīng)歷了艱辛的60年發(fā)展之路,美、俄等國家高超音速技術(shù)發(fā)展計劃幾乎涵蓋了高新技術(shù)的最新發(fā)展,是一部航空航天技術(shù)發(fā)展的百科全書。它記錄了曲折的發(fā)展路程,也展現(xiàn)了未來發(fā)展的藍(lán)圖。
縱觀高超音速技術(shù)發(fā)展史,我們可以看到,不懈的探索,偉大的實踐是科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會發(fā)展的動力。高超音速技術(shù)的探索帶動了航空航天技術(shù)乃至整個科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。將高超音速技術(shù)用于空間資源的爭奪和軍事打擊系統(tǒng)將給高超音速技術(shù)的研究帶來持續(xù)的動力,因此,高超音速技術(shù)領(lǐng)域成了新時期軍備競賽的最為劇烈的區(qū)域,它將對未來軍事發(fā)展戰(zhàn)略與變革產(chǎn)生巨大的影響。然而,高超音速技術(shù)的研究是一項是十分龐雜的系統(tǒng)工程。它涉及到許多跨部門的學(xué)科和許多未知的科學(xué)領(lǐng)域,因此聯(lián)合開發(fā)、資源共享成了未來發(fā)展趨勢。
高超音速技術(shù)是諸多前沿高新技術(shù)的集合。高超音速技術(shù)研究是一個長期認(rèn)識深化的過程。它的發(fā)展將會帶來科學(xué)技術(shù)的繁榮。
(編輯/萬力)endprint