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“大蛇”传奇:SR-71“黑鸟”侦察机的冷战故事

发布时间:2018-06-06  原作者:李昭辉   点击数:

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附:波音公司提出的5马赫间谍飞机计划

  2018年1月初,波音公司宣布其正在研发一种概念性的高超音速侦察和打击无人机,并与洛克希德•马丁公司研发的SR-72不相上下。波音公司的“女武神Ⅱ”(Valkyrie Ⅱ)和洛马公司的“黑鸟之子”都能够以超过5马赫的速度巡航,这可以让它们规避敌人所有的防空系统——除了最复杂的防空系统之外。

  自从波音公司的官员在佛罗里达州的一次内部预映上展示了“女武神Ⅱ”的概念以来,不少可能的设计细节已经出现在了媒体上,其中最著名的是业界杂志《航空周刊》。波音公司的这款概念飞机依赖于“联合循环”推进系统,所谓的“联合循环”推进是指将传统的涡轮喷气发动机与强大的冲压喷气发动机结合在一起。涡轮喷气发动机可以将飞机加速到超过音速;在进行高超音速飞行时,涡轮发动机关闭,冲压发动机接管工作。

涡轮基“联合循环”推进系统
涡轮基“联合循环”推进系统

  超音速和高超音速飞行这两项存在矛盾的需求决定了要采取这种推进方式。波音公司高超音速方面的首席科学家凯文•鲍卡特(Kevin Bowcutt)告诉《航空周刊》说:“这是一个非常困难的问题,即研发一种起飞后超过音速并一直加速到5马赫甚至更高速度的飞机。”

  若进行跨音速和低超音速飞行的话,最有效的发动机是采用窄进气道的涡轮发动机,窄进气道可以对空气进行预压缩。但是,持续进行速度超过5马赫飞行的高超音速飞行器需要较宽的进气道,这种进气道无法压缩空气。对波音公司和洛马公司而言,一个主要的挑战是如何设计一种单一的进气道,可以有效地满足上述两种发动机工作模式下的进气需求。在高超音速推进方面,波音公司已经与轨道ATK公司展开了合作。

  热障也是一个问题。波音公司发言人布赖恩纳•杰克逊(Brianna Jackson)表示:“空气摩擦引起的极端加热需要用极为耐热的高温材料和结构制造高超音速飞行器。”“让发动机和机身综合在一个非常大的包线范围内实现高性能会加剧设计上的挑战。”

  在研发“女武神Ⅱ”时,波音公司利用了其数十年来研发高速飞行器的经验。1964至1969年间试飞的北美公司XB-70轰炸机原型机可以以超过3马赫的速度巡航。就“女武神Ⅱ”而言,有报道称波音公司参考了XB-70进气道的设计。最近,波音公司的X-51(这是一款采用类似冲压喷气推进系统的高超音速导弹演示样机,最后一次飞行是在2013年)又给该公司的工程师们提供了一个整合5马赫飞行器机身和发动机的机会。

“女武神Ⅱ”沿袭了XB-70的“乘波飞行”理念
“女武神Ⅱ”沿袭了XB-70的“乘波飞行”理念
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  波音公司在继续完善“女武神Ⅱ”概念的同时,其并未实际致力于制造一架功能性的飞行器。对此,杰克逊表示:“波音公司目前并未研发高超音速飞机。”“尽管如此,我们继续围绕着高超音速技术进行了一些研究。在实用化的飞机成为可能之前,需要在若干技术领域取得进一步的进展。”

  不过,如果波音公司确实要继续制造一架“女武神Ⅱ”的演示样机的话,它已经在该机的外观方面有相当成熟的想法了。波音公司曾展示过一款高超音速无人机的缩比模型,这一模型具有与洛马公司的SR-72相同的细长楔形外观。鲍卡特告诉《航空周刊》说,从演示样机的样式来看,“女武神Ⅱ”的尺寸大约与F-16战斗机一样大小,即从机鼻到尾部约50英尺(15.24米)长。

  鲍卡特还说,该机型的实用作战版本将更大,尺寸与洛克希德公司长达107英尺(约32.6米)的SR-71“黑鸟”3马赫间谍飞机的尺寸大致相同——后者在20世纪90年代后期从美国空军中退役,并由此导致了当前研发SR-72的努力。

  杰克逊表示,从今天的高超音速概念到发展出一架具备作战能力的一线战机可能还需要花费数十年的时间。他说:“虽然现在精确地预言高超音速飞行何时会成为现实还为时过早,但可以肯定的是,在未来10年到20年内是可能的。”

艺术家绘制的波音公司“女武神Ⅱ”概念机的外观
艺术家绘制的波音公司“女武神Ⅱ”概念机的外观

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