美国负责吹牛,中国负责实现,这已经成为近些年的常态了,从升力系数2.0的战斗机,到双脉冲空对空导弹,每次都是先由美国把牛皮吹出去,然后中国率先拿出成果。而在高超音速飞行器领域,这一幕再次上演了,前几年美国大片《壮志凌云2》里出现了神秘的“暗星”飞行器,主角阿汤哥驾驶它飞出了10马赫的高速。然而“暗星”只不过是科幻片里虚构的产物,高超音速飞行器还是要看中国的。
12月15日,《湖南卫视》突然公布了MD-19临近空间宽域飞行器的投放试飞返场视频。什么是临近空间宽域飞行器呢?临近空间指的是从地面20千米到100千米的空域;宽域飞行器则是指飞行速度能够达到0至5马赫+。也就是说,MD-19是一种能够在20000米以上高空以5马赫+速度飞行的飞行器。
从外观上来看,MD-19采用了类似SR-71的小展弦比布局,机翼最宽处集中在靠近尾部的位置,造型与箭头很相似,一看就是为高超音速飞行而设计的。而MD-19采用了2种飞行试验方式,一种是由双尾蝎携带到高空进行投放,另一种则是用气球携带到高空进行投放。这两种投放方式的侧重点不同。
中国虽然有全世界最先进的风洞,但是高超音速飞行器的空气动力数据仅凭风洞是很难模拟出来的,需要先采用飞行器缩比模型进行投放试验,然后根据得出的实验数据造出原型机再进行试飞,并通过风洞不断进行完善。而不是像战斗机那样先根据风洞来测试气动外形,然后造出原型机进行试飞。
因此这次公开的MD-19临近空间宽域飞行器,大概率就是2022年珠海航展公开的MD-22宽域飞行器的缩比模型。而DM-22则是一种可重复使用临近空间高超声速技术试验平台飞行器,既能够亚音速飞行,也能够以7马赫的速度飞行,最大航程可达8000公里,能够在超音速状态下持续进行6个过载的机动。因此MD-22需要同时收集低速与高速状态下的空气动力数据。双尾蝎携带MD-19飞到20千米左右的高空进行投放,测试高亚音速滑翔参数。
而气球则携带MD-19在更高的高度进行投放,测试超音速条件下的滑翔性能。
另外,湖南卫视还在节目中公开了另一款高超音速飞行器:MD-2X,根据之前网络公开的信息来看,应该就是传闻中的MD-25。中国接连公开多款高超音速飞行器,证明中国在这块领域已经取得了突破性进展,距离实用化已经不远了,前几年公开的东风-17高超音速导弹,仅仅是一个开始,未来中国将有多种高超音速武器服役,既有高超音速导弹,也有高超音速无人机,甚至还可能有高超音速轰炸机。
12月10日,中科院力学研究所研究员崔凯就发表了HCW机翼构型的高超音速下气动特性研究文章。这种机翼能够捕获高超音速状态下激波增升的高压,然后在尾部机翼下进行反射,压缩波压缩迎面来的气流在机翼下形成高压区,与机翼上表面形成压力差从而产生升力,升力增加至少30%!
当其他国家还在研究利用边条翼、鸭翼形成涡流来给飞行器增升的时候,中国已经走在了前列,利用高压来对飞机进行增升了,将美国远远甩在了后面。而就在前几天,美国还在为自己的高超音速导弹试射成功而沾沾自喜。
12月13日,美国公布了LRHW高超音速导弹试射成功的消息,这是LRHW连续2次试射成功,如果下一次继续成功,这款导弹很可能就会立即装备部队,美国也将拥有与中俄同级别的高超音速导弹,虽然时间比中国晚了好几年。
LRHW是洛克希德·马丁公司为美国陆军研发的滑翔高超音速导弹,最大射程接近3000千米,最大速度超过5马赫。但是相比一次性的高超音速导弹,中国已经开始进军难度更高的高超音速飞行器了,美国刚以为追上了中国,结果眨眼间就被甩开了,在高超音速导弹领域,恐怕也只有科幻片中的美国拥有跟中国一较高下的实力了。
当中国科研人员公开HCW机翼构型的研究成果后,预示着高超音速轰炸机不再是遥不可及的目标,增加的30%升力,意味着中国的高超音速飞行器能够携带更多的战斗载荷,从高空对敌方目标发起致命打击。
虽然高空高速轰炸机,曾经在冷战早期盛极一时。但是随着防空导弹技术的发展,高空高速轰炸机的生存环境极度恶化,高空高速轰炸机飞得再高再快,也没有防空导弹打得高,没有防空导弹飞得快,一旦被防空导弹锁定,很容易变成活靶子。
因此到了冷战后期,美国开始放弃高空高速轰炸机,研发了重视低空突防能力的B-1B战略轰炸机,以及凭借隐身能力突防的B-2隐身战略轰炸机。绝大部分观点都认为,中国的轰-20,就是走的B-2的隐身突防路线。
然而高超音速飞行器取得突破性进展,以及对HCW机翼构型的研究,让中国有了另外一种选择,那就是放弃隐身突防路线,转而走高超音速路线。高超音速路线相当简单粗暴,高空高速轰炸机容易被防空导弹击落,那是因为它们飞得还不够高、不够快,最典型的例子就是SR-71,它是一款高空高速侦察机,但是在实战中却从未被击落,那是因为SR-71的飞行高度与飞行速度都非常可观,留给防空导弹攻击的窗口时间极短,普通的战斗机也很难拦截到SR-71。
而MD-22这样的宽域飞行器,最大航程8000公里,还拥有一定的机动能力,最大飞行速度可达7马赫,这样的飞行速度,几乎能够免疫世界上所有的常规防空导弹,估计也只有标准-6、S-500这些防空武器,能够对MD-22造成一定的威胁。如果MD-22利用HCW机翼构型变成轰炸机,那么对于世界上的防空武器将形成降维打击。
更重要的是,隐身与高速飞行其实并不冲突,SR-71就拥有一定的隐身能力,进一步提高了对防空导弹的免疫效果,而MD-22从外形上来看,也具备一些隐身特征,稍加改进就能成为一款隐身性能非常不错的飞行器。
那么在这种情况下,比较传统的轰-20还有必要继续造吗?这就要从目前战略轰炸机的用途来分析了,随着各种反隐身雷达的服役,哪怕是B-2这种隐身轰炸机,轻易都不敢深入敌方防区,绝大部分情况下,战略轰炸机都利用其大载弹量与大航程,充当远程巡航导弹的空中发射平台。相比从地面发射巡航导弹,巡航导弹从空中发射的时候,轰炸机已经能够带给导弹一定的加速度,省略了导弹爬升阶段的燃料消耗,因此同等规格下,从空中发射的巡航导弹,射程一定比从地面发射的巡航导弹更远。
而且战略轰炸机挂载能力强,哪怕是轰-6K这样的大型轰炸机,也能轻松挂载6枚远程巡航导弹升空,对地打击能力是战术飞机的数倍。因此在掌握外围制空权的情况下,战略轰炸机依然是对地攻击效率最高的空中平台,带给敌方的震慑力远非战术飞机可比。
反观高超音速飞行器,成也高超音速、败也高超音速,过快的飞行速度,导致高超音速飞行器基本不会外挂武器,否则增加的飞行阻力将严重影响飞行速度,甚至容易引发飞行安全事故。哪怕是载荷增加的高超音速飞行器,通常也只能在内置弹仓中携带武器,这就大大限制了高超音速飞行器的对地打击效率。
因此高超音速飞行器哪怕用于对地攻击,通常也只能用于对高价值目标或者严密保护的目标发起强攻,主打一个天下武功唯快不破,使用几枚精确制导弹药将目标摧毁。但是想要对敌方基地、交通枢纽进行长时间压制与反复打击,战略轰炸机的性价比更高,一架战略轰炸机能够向目标倾泻十余枚巡航导弹,火力远非高超音速飞行器可比。
因此高超音速轰炸机与传统的战略轰炸机并不是替代关系,而是形成一种互补关系,高超音速轰炸机的出现会丰富解放军的打击手段,而不是代表传统的战略轰炸机没有用了。就好像中国和美国在发展高超音速导弹的时候,依然没有忘记改进、生产普通的巡航导弹,战场上并不是所有目标都值得用高超音速导弹攻击,也不是所有目标都值得动用高超音速轰炸机。
而且战略轰炸机还有一个重要的任务,那就是和平时期的威慑力。战略轰炸机经常要飞到敌方眼前进行展示,向世人展示己方战略轰炸机群的组织动员能力,彰显自己的打击实力。
因此和平时期,战略轰炸机需要主动在对手家门口执行巡航任务,主动让对手的飞机对其进行拍照。可高超音速轰炸机可谓来无影去无踪,有时候可能跑到对手家门口溜了一圈,对手都没有差距,而高超音速轰炸机的气动外形也不适合在万米以下的高度进行亚音速巡航,在这个高度飞行,航程反而会严重缩水,很难达到威慑效果。
另外高超音速轰炸机距离完全实用化,还存在诸多技术问题没有解决,反观战略轰炸机已经非常成熟了,中国若放弃战略轰炸机全力攻关高超音速轰炸机,反而会导致远程空中打击平台长期空缺。