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晨枫小苑

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晨枫  

西西河水浪打浪,一浪打到网易上。我本是喜欢纸上谈兵的一介草民,在西西河那边开了一个小铺子,这是海外华人的一个精神家园。我是一个一坐下来就不动窝的懒人,但架不住友人的邀请,到网易也开了一个茶摊。阿庆嫂是怎么说来着:来的都是客。希望您能喜欢我这小号。来来来,先握一个手! 当然,主有主规,客有客道。请勿随地吐痰,喧哗扰众,或者乱贴小广告。不欢迎指桑骂槐,更不准恶语伤人。

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SR-72之谜   

2013-11-02 08:14:55|  分类: 鹰击长空 |  标签: |举报 |字号 订阅

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这就是大名鼎鼎的SR-71,三倍音速


但是SR-71在20年前就退役了,这样的盛况再也不可能了

不过《航空周刊》爆料,洛克希德正在研制SR-72!这不仅是SR-71的继承人,而且将达到6倍音速!美国空军的下一代轰炸机计划分为两部分:远程打击 轰炸机(LRS-B)和侦察轰炸机(ISR),洛克希德负责ISR。SR-72据说将在2018年作为技术验证机完成,最快2020年可以飞起来。


这就是《航空周刊》披露的SR-71的外形


《航空周刊》还对SR-71和SR-72做了比较

高超音速的好处不用多说,不仅可以填补卫星侦察的空隙、提高及时性,还可以作为精确打击平台,在敌人还没有来得及隐蔽起来之前就进行精确打击。高超音速飞 机也没有有效的拦截手段。战斗机飞不到那么高的速度和升限,空空导弹和一般的防空导弹也达不到那个速度和高度。具有反导能力的防空导弹可以达到更高的速度 和高度,但反导在原则上不是追逐式拦截,而是以“高空地雷”加有限追逐。换句话说,弹道导弹的弹道正在起飞后就可以精确计算预测,中途变轨的能力也有限, 否则就不是弹道导弹了。反导导弹根据对弹道导弹的轨道预估,提前占位,然后用有限追逐能力弥补预估误差。对于那么高的速度和高度的弹道导弹要满世界追逐, 那不是现在导弹技术可以做到的。但高超音速的ISR在速度上接近近程弹道导弹的再入速度,还具有气动机动能力,即使飞入射程,也只留下及其有限的拦截窗 口,超出现有防空导弹的拦截能力了。

SR-71也有侦察轰炸机的作用,相应型号为A-12,但一来60年代的精确打击技术不到位,无法携带足够有效和足够精确的弹药,另一方面电子系统的性能 也有限,侦察机和侦察轰炸机只能分别研制和部署,极大地提高了成本。这些在现在都不是问题了,所以ISR不仅是侦察机,也是侦察轰炸机。当然不能指望它搞 地毯轰炸,但精确拔点还是做的到的。SR-72的航程还不知道,如果能达到几千公里,那在战术上可以作为中程弹道导弹的有效替代,而且还具有可以中途改变 目标和可以召回的优点。

高超音速飞行还是一个处女地。在大气层内稠密空气里的普通超音速飞行已经不是问题,在没有空气的轨道上的飞行也不是问题,但在只有稀薄空气的大气层边缘的 高超音速机动飞行,这牵涉到气动和热工的交互作用,即所谓热气动学(aerothermodynamics),这里还有太多的未知。另外,在这样的条件 下,飞行稳定性和飞行控制也是全新的挑战。

但最大的问题还在于发动机。涡轮喷气发动机的压气机叶尖速度不能超过音速,否则造成的激波不仅影响进气,也损坏发动机匣。但这就极大地限制了进气速度。事 实上,超音速飞机的进气道最大的作用就是把超音速气流减速到M0.5-0.6,以迎合压气机的工作条件。进气速度更高的话,压气机实际上成为减速风车,极 大地降低了效率。超音速推进是有燃烧、膨胀、喷气实现的。显然,飞行速度越高,这样的减速-加速损失越大。事实上,涡轮喷气发动机的理论速度极限在 M3.5-4左右。超过这个速度的话,推力再大也不可能进一步增加速度,因为阻力同步增加。

冲压发动机取消了压气机,但依然需要由进气道把超音速气流减速,然后才能有效地控制燃烧,产生推力。冲压发动机的速度极限比涡轮喷气发动机要高,但依然不 能达到M6。然而,超音速燃烧冲压(简称超燃冲压)发动机可以在超音速条件下实现燃烧,就不需要对进气减速,或者只需要较少的减速,极大地提高了高超音速 飞行的推进效率。问题是正常燃烧时,火焰的传播速度是音速,超音速燃烧实际上已经是受控爆炸了,实现稳定的超燃冲压的难度可想而知,典型工作时间只能以秒 计算。NASA的X-51代表了超燃冲压的最高水平,但工作时间依然只是100多秒,这还是多次失败后最成功的一次的记录。

冲压和超燃冲压都需要外力启动。也就是说,需要外力把飞行器加速到合适的工作速度才能启动、加速。作为一次使用的导弹的话,可以用火箭助推。但用于反复使 用的飞机的话,火箭动力就不合适了。Aerojet-Rocketdyne提出涡喷-双模冲压的组合发动机,解决不同动力模式的转接问题。


Aerojet-Rocketdyne的涡喷-双模冲压的组合发动机概念


Kh-31也使用组合发动机,除了火箭助推不适合在飞机上使用外,分立的进气口是高超音速飞行的大敌

Aerojet-Rocketdyne概念的关键不在于把不同的发动机捏在一起,而在于使用共用的进气口和喷口,这对高超音速飞行十分重要。分立的进气口 和喷口将极大地增加阻力。Aerojet-Rocketdyne组合发动机在低空低速是用涡喷动力,这可以在跑道上起飞和降落,还有在低空低速下进行一般 飞行。速度进一步提高后(估计在达到超音速后,比如M2),进气道活门偏转,改用常规冲压发动机。但在速度进一步提高后(比如M4.5+),转入超燃冲压 模式。

这个概念并不复杂,但实现起来挑战极大。进气口、进气道、喷口如何在不同模式之间共用而不至于造成过度的进气损失,这是一个极大的热力学和流体力学挑战。 不同模式之间的无缝转换在热工、飞控上更是挑战。常规冲压和超燃冲压尽管都是冲压,但两者还是有很大的不同,双模冲压的难度比单纯超燃冲压又是高了一个数 量级。

这些科幻级的先进技术在理论上都是可能的,在实际上都有巨大的问题。NASA公开项目中,对单项技术已经有所突破,但还没有达到消除关键技术障碍的地步。 美国空军如果有秘密项目已经实现突破的话,这就不知道了。但有意思的地方也正在这里:为什么要在现在公开这一本来应该是“黑项目”的项目?按照隐身时代的 先例,在纯粹理论性或者预研阶段,还有一些公开报道,尽管这些报道通常淹没在专业文献的海洋里,即使航空专业媒体的人员也“你认得我,我不认得你”。进入 到实质性研制的时候,更是全面“黑”化,绝对保,直到最后木已成舟或者需要利用威慑价值的时候才透露一点。F-117 、B-2都是这样的,Have Blue、Tacit Blue都是很多年之后才披露的黑计划。现在这么大张旗鼓披露ISR,实在是一反常态。

阴谋论一点:一个可能:这离实际研制还差得远,或者与真正的SR-72差得远。隐身在F-117初战之前已经有所风闻,专业媒体纷纷猜测,最后画出的猜想 图与最后的F-117南辕北辙;F-22的前身ATF也曾透露多个设计方案,没有一个与最后的F-22相似的。第二个可能是这是在国防和科研经费大幅度削 减之后,美国空军、洛克希德、NASA搞的公关名堂,试图用耸人听闻来钓鱼。



还记得风传一时的F-19吗


80年代透露的洛克希德ATF与F-22也南辕北辙

真相如何,只有在未来揭晓了。个人猜测:这SR-72是在钓鱼!
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