军用飞机发展的三大方向

作者:              发布时间:2008-07-31


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为了适应现代战争的需求,军用飞机发展的方向主要有三:一是高超声速,二是微型化,三是无人驾驶。↑↑↑ ↑

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向高超声速发展↑↑↑ ↑

(↑↑↑1↑↑)↑↑↑美国的进展↑↑↑ ↑

目前世界上飞得最快的飞机是美国曾使用的SR71“黑鸟”间谍侦察机,它的发动机与普通民航机不同,可以吸进氧气,以作为一种补充动力,这与人进行有氧呼吸运动非常的相似,靠这种当空取氧为燃料的方法工作的发动机,能够为飞机提供无比强大的动力,同时极大减轻飞机燃料载荷。↑↑↑ ↑

去年实验失败的美国X↑↑-↑↑↑43高超音速飞机便是想利用这种吸气方式达到新的速度水平↑↑--↑↑↑每小时飞行5760km以上。当飞行速度超过5760km以后,飞机在温度、压力等方面会遇到非常不同于平常飞行时的环境,因此超过这一速度,被认为是高超音速。而突破这种速度所需要的发动机,便是被人们称为能呼吸的发动机的“超音速燃料冲压式喷气发动机”。科学家已经在这方面研究了近40年。↑↑↑ ↑

冲压式喷气发动机的工作原理是通过飞机自身在前进过程中产生的压缩空气燃烧燃料。冲压式喷气发动机的推进速度约在2至5马赫。超音速燃烧冲压式喷气发动机的推进速度约在5至10马赫,其工作原理是空气流以超音速通过冲压式喷气发动机。↑↑↑ ↑

美国人设计这种高超音速飞机的目的很简单,用于军事,这样的高速轰炸机将使空军能在数小时之内对世界任何地点的目标实施打击。当然,设计这种轰炸机将在热控制方面遇到许多难题。飞机在高速飞行时产生巨大的大气磨擦将使机体温度上升到数千华氏度。推进和制导系统、武器系统、液压系统、燃料系统以及生命支持系统都必须能在如此高的温度条件下正常运行。要解决高超音速轰炸机的热控制问题,高超音速轰炸机的外表还必须覆盖一层抗热和有弹性的保护层。↑↑↑ ↑

一切看上去挺美,然而X↑↑-↑↑↑43高超音速飞机实验飞行失败了,这对于想研制这种高速轰炸机的科学家来说是巨大的打击。这件事至少说明研制成熟的高超音速技术是极其不易的。↑↑↑ ↑

(↑↑↑2↑↑)↑↑↑中国的进展↑↑↑ ↑

我国专家透露,中国正在进行有关高超声速飞行器的概念研究,再经过一段时间的努力将可望与世界先进水平同步,估计在10到15年内可研究出高超声速飞行器。高超声速飞行器通常是指巡航速度超过5倍音速的飞行器,即每秒飞行速度超过1↑↑.↑↑↑7km,目前世界上最高速度的飞机只有3倍音速左右。据推算,高超声速飞行器7小时内就可环绕地球一周。↑↑↑ ↑

高超声速飞行器是21世纪世界航空航天事业发展的一个主要方向,在未来的军事、政治和经济中将发挥重要的战略作用。目前,美、俄、法、德、日、印度等国家都在进行这方面的研究,但还未研制出实用型的高超声速飞行器。↑↑↑ ↑

高超声速技术作为航空和航天的结合,涉及的技术难题很多。在国家自然科学基金委员会等部门的资助下,中国正逐步开始进行高超声速飞行器的基础研究,虽起步较晚,但现已在某些关键技术和地面模拟试飞等方面取得了可喜进展。中国空气动力研究与发展中心在国家载人航天工程和“八六三”高技术的推动下,目前已进行了大规模的技术改造,使中国高超声速地面试验设备的性能和能力大幅提高,为高超声速飞行器的研制创造了有利条件。↑↑↑ ↑

(↑↑↑3↑↑)↑↑↑应用价值↑↑↑ ↑

如果未来商用客机能够达到10马赫的话,由纽约至洛杉矶的航时仅为半小时。但NASA还打算开发更快的“高超音速”系列,预计X↑↑-↑↑↑43D型可达15马赫。按这一速度,来往纽约和洛杉矶仅需20分钟,而飞到东京只要2小时,甚至太空旅行也能变得更便宜简便。↑↑↑ ↑

有专家指出,高超音速飞机未必适用于商业用途,因为高速飞行能产生高温、极度加速及低调动性,令乘客不舒服。因此这种飞机最大的用途还是在军事上。美国陆军飞行及导弹指挥室现已在利用风洞测试这种飞机,以评估它可以装配何种导弹。↑↑↑ ↑

这种极速战机由于飞得太快,所以任何一种导弹都没有能力将它击落。美国政府最近已新制定了“国家高超音速战略”,由美国三军、NASA和防卫先进研究计划署携手统筹,负责研发所有达5倍音速的引擎、飞机、武器、发射系统等。比方说,如果有了高超音速导弹,美军就能更有把握地用它来截击来犯的导弹,而高超音速轰炸机也可以极速划破敌国长空执行任务,使敌国防空系统完全无力跟踪和拦截。美国空军科学咨询委员会指出:“高超音速技术令美国空军脱胎换骨成真正的太空军队。”↑↑↑ ↑

目前,美军主要靠三种轰炸机作长途攻击:B52、B1和B2轰炸机。它们的速度及最远航程均有限,因而需要在海外基地部署。但以高超音速轰炸机的速度,美国只要在东西两岸部署了它,便可在数小时内轰炸全球任何地方,这就可省掉在海外驻军带来的外交及开支问题。↑↑↑ ↑

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向微型化发展↑↑↑ ↑

美军将很快用迷你无人驾驶飞行器取代战斗机执行侦察任务,战斗侦察机就要像美国骑兵一样成为一个历史名词了。迷你无人飞行器目前处于试验阶段,美军的地面部队已经开始利用这些微型工具进行近距离的侦察工作。有了这些直径只有12cm大小的无人飞行器,指挥官不必再担心将先头部队送入未知的危险之中。正是这个原因促使美国五角大楼将发展无人飞行器和水下侦察器排在了首要的位置。↑↑↑ ↑

美军曾在1999年的科索沃战争中动用无人驾驶侦察机“掠夺者”号,效果令人非常满意,最突出的优点就是不会出现人员伤亡。不过“掠夺者”本身也存在一些致命的缺点,例如体积比较大,因而被发现的几率也较高。再有就是操作复杂,非常依赖地面控制。一架“掠夺者”需要55名地面人员进行操作。而新一代的微型无人飞行器体积非常小,隐蔽性高,在卫星导航下,只要一个人就可以搞定所有的事情。↑↑↑ ↑

美军开发的微型飞行器:↑↑(↑↑↑1↑↑)↑↑↑龙眼。这种飞行器仅重2↑↑.↑↑↑27kg,翼展为114↑↑.↑↑↑3cm,飞机可以被拆解为5块,并装入一个背包中。龙眼的发射方式也很简单,就像射弹弓一样。它可以对5km以内的情况进行侦察,飞机上配备了摄像机和红外线传感器。驻加州的美国海军陆战队将对龙眼进行测试。↑↑(↑↑↑2↑↑)↑↑↑MAV。这种由美国陆军主持开发的微型飞行器的飞行距离大约为10km,它可以连续数周进行侦察活动。它的外形有些像装咖啡豆的罐子,并分为多种型号,最小一种大约只有0↑↑.↑↑↑5kg重,直径大约为12cm。MAV上配备了摄像头、红外线传感器、声感设备和金属探测器等。它的飞行速度高达160km/h。↑↑↑ ↑

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向无人驾驶发展↑↑↑ ↑

美国国防部试验无人驾驶飞机已达半个世纪之久,只是到现在才真正发展出具有攻击能力的无人驾驶战斗机,它能在不危害美军飞行员的情况下,作为先锋部队摧毁敌军防空系统。在现国防部长拉姆斯菲尔德打算提出的美军新战略中,无人驾驶战斗机已被列为重点开发项目。↑↑↑ ↑

去年4月,美国因斯图公司和华盛顿大学航空航天系联合开发出一种新型无人驾驶飞机,据称是迄今为止开发的最尖端无人驾驶航空工具。这种名为“海洋扫描”的飞机只有15kg重,3m多宽,能够从行驶中的轿车上发射升空或用充气弹射装置发射。开发者希望将之应用于商业目的,如搜寻和救援、环境监测、化学物质取样和远离海岸处的气候观测等。据认为,该飞机对远海捕鱼业也大有帮助。“海洋扫描”通过全球定位系统导航,机上安装了普通或红外照相机,飞机由此可辨认8km远处小至救生船的目标。飞机还安装了配备摩托罗拉40MHzMPC555芯片的微型计算机,能够将数据实时传输给一颗卫星,然后传输给地面接收站。设计人员的预期目标是让它仅仅使用10L左右的燃料,飞越8000多km宽的太平洋洋面。无人驾驶战斗机体形及作战能力与传统战机相差不大,但造价却便宜很多,更能迅速大批生产应付战争需要。布什在近期关于调整美国国防战略的讲话中曾重点提及此类战机,去年美国国防预算也将拨款1亿5千万美元研发这一机种。去年3月,正在试验中的一款无人驾驶飞机“捕猎者”成功发射导弹摧毁了一辆坦克,这是美军自越战后首次进行的类似试验。该款战机仅长8↑↑.↑↑↑2m,能被“打包”收藏在箱子内10年,一旦需要作战,只需30分钟就能完成“拆箱”出征。波音还为其无人战斗机开发微波炮或激光炮,用于摧毁敌军的雷达或导弹发射器。↑↑↑ ↑

美国军方之所以对研制无人驾驶飞机甚至高超音速轰炸机如此感兴趣,其中一个重要原因是美军现在的王牌飞机↑↑--↑↑↑战斗机的隐形技术已被↑↑↑ ↑

识破。例如,捷克已发明一种能侦测B2隐形轰炸机和F117隐形战斗机的雷达。此外,据报其他国家也已掌握了破解隐形战机的雷达技术。因此,将来的轰炸机必须靠速度和在更高空进行轰炸才能达到目的。↑↑↑ ↑

估计无人驾驶高超音速轰炸机将主要被用于携带核武器攻击他国,以威慑如俄罗斯、伊拉克、朝鲜、印度、巴基斯坦等国。美国将可凭借此机,巩固其军事霸权地位。↑↑↑ ↑

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(↑↑↑责任编辑高杰↑↑)↑↑↑↑ ↑

(↑↑↑马赫无量纲量:物体速度v与相同介质内相同条件下声速C之比的单位。多用于表示飞行器。在0℃空气中的声速C约等于331↑↑.↑↑↑46m/s=1193↑↑.↑↑↑3km/h↑↑)↑↑↑↑