只要谈及中美军事科技竞争,就离不开高超音速飞行器技术的发展情况。因为,高超音速导弹不但是当前各国公认几乎无法被拦截的导弹,空天飞机的技术进步离不开相当的技术储备,而其中最重要的就是防热材料技术。
美国的高超音速导弹为什么一直搞不成?目前看有两个主要因素:一是缺少用于对高超音速飞行器进行大量吹风试验的风洞,这也导致美军的水漂弹和高超音速导弹失败率非常高,只有采用双锥体弹头的暗鹰项目还有一点希望。
我们一定要认识到一点,不经过大量风洞试验,就得用进行更多的实弹发射试验,再发现问题进行改进,这个成本会非常高,甚至无法解决设计缺陷,最终有可能导致项目的下马。
二是美国缺少适用于高超音速飞行的防热材料。高超音速飞行器主要是在大气层边缘和大气层内部飞行,与空气发生的摩擦又会导致超高温,而高温又会导致飞行器的表面材料发生变形,进而影响整个飞行器的气动特征。
就在美国人还搞不定高超音速飞行器的基本材料技术的当下,中国人似乎在故意给美国制造焦虑,除了在风洞领域领先美国30年左右以外,最近又在耐高温材料领域获得了革命性的突破。
按南华早报的报道,北京的中国航天空气动力研究院团队在《气相物理》杂志上发表论文称,中国最新研制的防热材料可在3000C高温下连续工作3000秒以上。
3000秒是50分钟,意味着中国高超音速导弹可以在3000摄氏度下飞将近一个小时。当飞行速度达到6倍音速时,表面温度将达到1600℃。当物体以10马赫的速度飞行时,其表面温度将达到约3000摄氏度。
这也意味着中国的高超音速导弹可以用10马赫的程度飞50多分钟,射程近1万公里,表面材料都会保持非常稳定。
更神奇的是,中国这种防高温材料还有几大特点:一、可以保持表面光滑,这样不但能降低飞行器的阻力,还有利于蒸发散热,避免破坏飞行器的气动控制;二、隔热,避免高温对导弹内部的部件造成负面影响;三、可以穿透电磁波,使得通信、探测问题得到解决。
这意味着中国高超音速导弹可以采取非常先进的末端雷达制导技术,也可以与进行中继制导,与指挥中心保持通信等等。
说了这么多,中国防高温材料在遥遥领先之后,在军事上有什么用呢?
一、中国高超音速导弹因为不存在黑障,可以配备有源相控阵导引头,将进入末制导精确打击时代。高超音速导弹可以人在回路控制,对移动目标精确打击,这个前景想想都令人兴奋。你想要的高超音速导弹打航母、打军舰、打轰炸机都将成为现实。
二、中国高超音速导弹可以变成洲际导弹,因为我们表面材料在速度达到10马赫时,可以飞上万公里不变形。你可以想象一下中国未来装备高超音速洲际巡航导弹的前景,再想想美国的导弹防御系统还有没有用,多少钱打了水漂。
三、中国未来发展空天飞机的前景在走向成熟。空天飞机事关中美太空战略竞争,甚至还是发展空天轰炸机的基础,中国将有可能因为耐高温材料而遥遥领先。
四、中国第六代战斗机有没有可能发展空天战斗机?只要有了这样的耐高温材料,就有可能出现又一种六代机,这将对美军形成降维打击的优势。
总体而言,美国在高超音速飞行器研制领域正在全面落后于中国,主要就是风洞和耐高温材料上的落后,以后只会更加落后。不管你接不接受,这都是事实。
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