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一般来说,即使使用飞行控制计算机也无法让5倍音速飞行的无人机快速安全降速并在常规跑道上降落,这已成了高超音速飞机广泛应用的障碍。但中国的科研人员可能已经找到了解决之道。
近年来高超音速飞机,尤其是军用高超音速飞机如何安全回到地面一直是个难题,军用环境比民用环境更严苛更难以应对。
现代飞机依靠计算机软件计算最佳降落航线,过程中如果发生错误驾驶员可以干预,但在高速飞行状态下即使是最快的飞行控制计算机也难以计算出合适的结果。
上周三出版的中国专业杂志《战术导弹技术》上来自中国人民解放军空军的科研人员戴飞和他的同事们发表的一篇文章表明,他们通过预先归类的方法在解决这一问题上取得了重大进展。
这篇文章首次明确证实了中国高超音速飞机研发项目的存在。以前外界只在卫星图像上观察到有关迹象,但关于该项目的具体细节并不清楚,戴飞团队开发的无人机是仍在开发中还是已经服役不明。
2019年的北京天安门广场阅兵式上的武器装备方阵中中国首次公开展示了WZ-8无人驾驶侦察机,外界普遍认为该机飞行速度超过音速,但是否达到高超音速级别并不清楚。
中国人民解放军空军工程大学教授王强去年在西安的一次学术会议上说,高超音速无人机可以用来对付美国的F-22和F-35战斗机。在近距离缠斗中隐形技术毫无用处,任何隐形飞机只要发射导弹或投下炸弹后就等于暴露在光天化日下,所以中国的高超音速无人机可以轻松咬住F-22,攻击后可以2倍音速返航。
从设计原理上说高超音速无人机将返航最近的基地,但7月份维珍银河的火箭飞机在飞行时尽管申请了飞行空域并被限定在该空域内活动,但这架飞机在着陆阶段仍偏离了航线,这对其他飞机构成了潜在风险。
维珍银河客机飞行时速只有3马赫,而军用高超音速飞机速度高达5马赫。
中国的研究人员在文章中提到,正如其他各国所熟知的,即使提升机载计算机功率也不能解决问题。戴飞团队与南京航空航天大学合作改进了软件,可以更有前瞻性地预测着陆场景。
机载计算机系统目前仍无法及时高速处理所有接收到的数据,无法及时计算出着陆方案,但新方法是用软件计算变化的气压和高度数值,计算出三个着陆模式方案并最终选择其中之一完成着陆。而以前此类软件只能计算出唯一一个着陆方案。
要让高超音速飞机以安全速度降落需提前关闭引擎,以5马赫速度飞行的高超音速无人机采用戴飞团队研究出的新方法需在3000米高度距离目标200公里距离时开始着陆程序。
无人机还需进行S转弯机动以降低飞行速度,所有动作都有一定限制,以免机翼或机身在应力作用下断裂解体。
此外与常规飞机不同的是,高超音速飞机发动机一旦空中停车无法再启动,这也增加了着陆复杂性。
太过先进,无法展示
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