本帖最后由 晨枫 于 2013-11-1 21:47 编辑 6 h( \1 p+ D% w- Y8 e1 m- o% _9 H* t3 P
8 I+ g0 b, _3 J0 v
知道SR-71吗？不知道还敢称自己为军迷？面壁去！( r/ F ^+ K/ C5 f
+ n# `& F- t1 F- O6 k1 F( j4 L! S 0 R7 V! `2 h p& O8 R; ]% ?这就是大名鼎鼎的SR-71，三倍音速 " J" m6 C/ r N% X- O " X! }$ D7 N2 O$ c, N4 b& k % k+ S& Q+ }, O但是SR-71在20年前就退役了，这样的盛况再也不可能了 # T* F. l4 U1 p5 \) v1 H( W+ W9 |
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。/ v0 S+ ^+ l& ~# |
) R% t# L- n3 H( m) a - T1 i: `9 E% B% G4 Z这就是《航空周刊》披露的SR-71的外形 - y' k+ v* F: V' i+ Y& a7 K 2 @% ^9 q' D# t% Q( W$ g+ ?6 E- u S# f1 S; M$ M3 d- r' L
《航空周刊》还对SR-71和SR-72做了比较 8 Y, a6 g" `% O2 F" W! b# A# x; r P3 |: L" ], g/ C
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。 + W" R# \0 j1 e1 A3 } ' H5 z) W5 m% r6 r$ i7 K7 Y6 W" bSR-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。 2 v0 K; q v+ j. y* k2 J: z4 J# P8 @+ R7 ~) U
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。 , Q$ x5 `& c2 u$ W% k ) H% h6 D" l8 S. r! s3 c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。; \2 a( y- d6 r/ D2 e" h
2 f" Q( ^/ |# E: B7 H6 x
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。+ {; D: q. y7 M2 s" t: P
7 ~: G0 g9 u8 M1 Z: C9 z) i/ w( m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。 * E5 c7 M: t9 x2 W0 k( h& m! r: x d ) I. I( \5 `# g7 v) e
Aerojet-Rocketdyne的涡喷-双模冲压的组合发动机概念 ) H9 U1 D3 l- n" f6 n0 K + K! d) s* Z! k7 R 6 ?6 Q4 Z) S8 x! h- U& DKh-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9 ?; a l) E5 ~. |; b# }
& n' a% j. N/ d( g
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。, I' }4 }1 X P( ?" L7 ~$ n
4 t G9 b4 b: N; f% p3 g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。4 l- @! o. u* z
% d8 m3 D3 @3 N. ? B: ~9 K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。 % B- _+ D$ S9 d2 ]$ M ; m( }; t$ i( `8 \+ ^$ U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。 4 R( o/ d l" W5 ?9 ~$ U5 b! H: n+ _ y1 J8 b ! V- R9 S4 ]8 h% y) E2 A- h7 x! E4 p
还记得风传一时的F-19吗# O p' I- H! T( z* p4 F) j' F
# i% n1 A# X# W, u1 H5 t- Y 5 {" A' ?: J' r# h) W80年代透露的洛克希德ATF与F-22也南辕北辙 ! a) F: M1 K9 [9 w" o' |9 c; ?9 E" t$ q6 P( H
真相如何，只有在未来揭晓了。个人猜测：这SR-72是在钓鱼！
b9 y9 z7 c) f嘿嘿，好文章啊6 f2 K3 m p1 n. {$ @' h) h
我也是首先想到的是公用进气道和喷管怎么做的问题，因为超音速和亚音速下气体的特性差别是很大的。就算是可调进气道和喷管要适应这么大的速度范围也不容易。。 ; x$ v: M l/ E: u# H* k前几年热炒的DSI进气道实际上只能适用于跨音速段的一个较窄的速度范围，即便是再精确的空气动力学计算，我也不认为这种不可调进气道可以适用这么大的速度范围。。. s. d ^) W! \/ N9 ^: Y) p
另外，那个80年代的洛克希德ATF的想象图，如果换成常规布局的话，其实跟F22的某些特点还是有点相似的。。
雷达卡
发表于 2013-11-2 08:12:17
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2013-11-2 08:43:33
; m$ w* J; d; t, K# u" r9 l' Q
6 f2 K3 m p1 n. {$ @' h) h
. s. d ^) W! \/ N9 ^: Y) p
楼主
。改过来了。
而对于涡轮发动机来说，这不是个问题。。
