據報道,中國國產隱形無人機“利劍”日前完成了地面滑行測試,意味著該機距離首飛更近了一步。此事不但在國內軍事愛好者中引起轟動,也吸引了國際軍界的眼球。同一個月,美國海軍的X-47B艦載無人作戰機驗證機成功完成岸基攔阻降落試驗和航母彈射起飛試驗。而法國、英國、俄羅斯等國的隱形無人機,也都在緊鑼密鼓地展開研制。隱形無人機在當今世界軍事發展中究竟占據怎樣的地位?各大國在這方面實力如何?精英中的精英從隱形到無人。
所謂“隱形”戰機,即要求戰機能夠躲避雷達和紅外線設備的探測,使敵軍難以發現。這已是公認的第四代戰機標準。諸如美國的F-22、F-35,俄羅斯的T-50以及我國的J-20等第四代戰斗機,均具有隱形功能。
戰機實現隱形的途徑是多方面的。對于雷達的探測,主要采用機身結構優化和復合材料,使得雷達電波照射到機身上時,發生的反射最小。而對紅外探測設備,則需要對噴氣口等高熱位置進行重點照顧。
而“無人機”,即是沒有駕駛員的飛機。它依靠無線電遙控或自控系統進行飛行及其他動作,因而不需要隨機駕駛員。早在20世紀初,英美等國即開始了無人機的研制。過去的無人機主要靠無線電遙控,無法進行復雜的動作。百年后,現代無人機已經成為可以進行偵察、檢測、運輸、誘敵、干擾和作戰等多種職能的利器。
隱形化與無人化,是戰機發展的趨勢,那么二者兼收,自然是精英中的精英了。一種觀點認為,未來的第五代戰斗機,就應該是同時具備隱形和無人雙重特性的大型戰機。不過,隱形無人機的理論雖然不復雜,要真正實現卻有大量的工程問題和技術細節需要解決。因此直到現在,即使是最為領先的美國,隱形無人機X-47B也還處于試驗階段。
利器中的利器實力標桿納入體系
大型隱形無人機的研制,涉及多個環節,無一不對軍事科技提出尖端要求。因此,隱形無人戰機的研發、裝備,本身就說明了一個國家的軍事實力。
隱形與無人在實戰上有很大價值。現代戰爭中,雙方的攻擊武器(無論是導彈還是智能炸彈)均具有強大的破壞力和精準的瞄準力,很大程度上誰能先發現敵人開火誰就占據上風。隱形戰機大大降低被發現的風險,無論是空對空的超視距格斗,還是空對陸、空對海的突襲作戰,均能搶得先機,“神出鬼沒”地給予敵人重創。戰機的無人化,減少了人員傷亡,減去了駕駛艙及其配屬的氧氣、溫度調節、救生系統等設施,大大減輕了飛機的負載,使機體更輕更靈活。
不過隱形無人機也并非全能無敵。性能的改進總會付出代價。為了實現隱形,對機體機翼形狀做了更為嚴苛的要求,使得機動性尤其是回旋速度受到限制;面對瞬息萬變的戰場態勢,無人機的判斷和決策能力比不上經驗豐富的駕駛員,諸如空戰這樣靈活度高的任務,在應變上比起有人戰機終究是不足。在未來的大規模戰爭中,隱形無人機這一利器也只有納入整個先進的軍隊體系,才能真正發揮出刀刃的作用。
中華利劍:多年磨礪含光待日近年來,中國軍方新式武器頻頻亮相,可謂高潮迭起。這款“利劍”便是繼殲-20、殲-31之后的又一款空中利器。據報道,“利劍”是從2009年開始研制,于2012年12月在江西某飛機制造廠總裝下線,隨后進行了密集的地面測試。根據現有的資料及照片,“利劍”翼展為14米左右,外形布局采用翼身融合的飛翼無尾布局,相對于通常的飛機,“利劍”機翼和機身渾然一體,機身采用復合材料制造,機腹彈倉也經過特殊設計。這些特點,使得“利劍”的雷達反射信號特征非常低。這種隱秘性,使得它可以對敵后縱深高價值地面目標進行精確打擊,一擊斃命。“利劍”的研制雖然只有三年,其背后卻是我國數十年來在多個領域積累的效果。其中,無人化的關鍵技術包括新型飛控與導航技術、無線電數據鏈技術等,以實現無人機的自主導航、自動執行對地精確制導攻擊和自動返場著陸等功能。而作為配套系統方面,高分辨率遙感衛星可以獲得高精度數字地圖,從而對無人機進行精準的任務和航線規劃;國產的多種小型制導炸彈,尤其是CM-506滑翔增程小直徑制導炸彈。則成為無人機最合適的高精度對地打擊武器。
美軍X-47B:功夫翹楚精于奔襲作為全球霸王,美軍在隱形無人機方面走在世界前列。21世紀初,美軍啟動了X-47項目,研制隱形無人機。其中的X-47B,既是世界上第一架無需人工干預、完全由電腦操縱的無尾翼噴氣式無人駕駛飛機,也是第一架能夠從航空母艦上起飛并自行回落的隱形無人轟炸機。X-47B擁有蝙蝠形的飛翼構型,外形酷似B-2隱形轟炸機,只是體積更為小巧。
英國雷神:即將首飛利劍對手世界上首次試驗無人機的英國,其隱形無人機“雷神”也即將迎來首飛。雷神機項目始于2006年,長約12米,翼展約10米,重量4噸多。各方面的參數和特性,仿佛是美國X-47B的縮小號。相對歐陸各國,英國與美國一向走得較近,“雷神”的研制應離不開美國的支持。在美、法兩家已經試飛成功的情況下,“雷神”成為和我國“利劍”爭奪“季軍”的對手。
歐洲神經元:擅長投彈統一大將繼美國之后第二個取得隱形無人機突破進展的是歐洲。由法國主導,意大利、瑞典、西班牙、希臘和瑞士聯合參與的“神經元”計劃在2005年啟動后,于2012年12月在法國南部首飛成功。
與X-47B不同,“神經元”設計之初即以作戰投射彈藥為目的。該機總長10米,翼展12.5米,最大飛行速度0.8馬赫,最大續航時間3小時。各方面指標較之X-47B尚有差距,但也算得上是世界前列的先進戰機。研制方預計2030年新一代無人戰機能夠列裝歐洲國家空軍。這款戰機不僅是先進軍事科技的體現,也是未來歐洲各國廣泛合作建立統一政治軍事實體的范例之一。
俄羅斯鰩魚:隱身高手進展成謎俄軍在隱形無人機方面也不甘落后。幾年前的莫斯科航展上,米格公司便推出了一款據稱曾是最高國家機密的重型隱形無人轟炸機,代號“鰩魚”。從已公布資料看,鰩魚翼展11.5米,全長10.25米,機高2.7米,最大低空飛行速度為每小時800公里,最大武器載荷2噸。綜合指標,大致與美軍的X-47系列相當。據稱,“鰩魚”可以突破敵人嚴密的防空炮火,即使遭到猛烈攻擊,也能夠準確攻擊地面及海面目標。
不過自那以后,“鰩魚”并沒有更多的進展消息。鑒于俄羅斯軍方長期處于財政困擾,而在國際軍購市場上經常搞出一些言過其實的噱頭,所以這款先進武器到底走到哪一步,還是一個謎。
(據《山東商報》)
美X-51A型高超音速飛行器成功完成最后一次試飛
日前,美國X-51A型高超音速飛行器成功完成最后一次試飛。此前,“乘波者”共進行過三次試飛,均未能實現以6倍音速飛行300秒的初始計劃。
這一次,以5.1倍音速飛行了3分半鐘之后,“乘波者”墜入太平洋自毀。雖然沒達到6倍音速的設計速度,但制造商之一的波音公司宣稱,這次試驗取得了“歷史性成就”。因為在那3分半鐘里,普通導彈已經無法擊中它了。
作為美國國家航空航天局的“寵兒”,“乘波者”有何過人之處?請看解讀。
試飛路不順利
“乘波者”崎嶇坎坷的試飛之路從2010年就開始了。
那一年,由普惠公司和波音公司制造的4架“乘波者”驗證機交付美國空軍。美軍希望通過多次測試,使其最終達到以6倍音速飛行300秒的計劃。
2010年5月28日,“乘波者”第一次試飛打響。“乘波者”以約5倍音速飛行了143秒。后來,飛行器失去加速度和推力,空軍地面控制人員遙控將其摧毀。
一年之后,“乘波者”在太平洋進行了第二次試飛。從母機B-52H戰略轟炸機上脫離出去后,“乘波者”的速度成功達到5倍音速,超燃沖壓噴射器也實現乙烯點火。
2012年8月14日,第三次試飛又開始了。這一次,“乘波者”飛行器迅速將飛行速度提升到預期的6倍音速,但只飛行了16秒,就墜落太平洋。
發動機是道坎
命運多舛的“乘波者”以一次次的失敗,向世人普及著高超音速飛行器的概念。
多數專家認為,高超音速飛行器指的是飛行速度超過5倍音速的飛機、導彈、炮彈之類的有翼或無翼飛行器。
飛行器的飛行速度一旦達到高超音速,面臨著很多的技術難題。首當其沖的是發動機瓶頸。飛行速度一旦超過音速,飛行器的進氣道吸入空氣的速率將受到激波效應的影響無法達到發動機的需求,進而發動機也就無法產生足夠的動力。
“乘波者”飛行器使用的是超燃沖壓發動機,它可以在攀升過程中從大氣里攫取氧氣。放棄攜帶氧化劑,從飛行中獲取氧氣,意味著在消耗相同質量推進劑的條件下,超燃沖壓發動機能夠產生4倍于火箭的推力。
超燃沖壓發動機最大的技術難點是點火。難度有多大?在高超音速氣流中添加燃料并點火,相當于在龍卷風中點燃一根火柴!
“乘波者”飛行器幾次試飛,都已經完成了超燃沖壓發動機的點火,但是燃燒室內氣流的不均勻以及超燃沖壓發動機本身低速性能不好,一直是影響“乘波者”飛行器穩定飛行的潛在威脅。
專家們指出,目前超燃沖壓發動機的6倍音速只是點火技術的瓶頸。一旦突破之后,飛行器的飛行速度將有更大的提升空間,而不僅僅只是6倍音速。
技術前景誘人
正如武俠小說概括的一句要義:天下武功,唯快不破。“乘波者”反復試飛的背后,是美軍對“全球快速打擊”武器的迫切需求。
“乘波者”所要達到的速度是6倍音速,時速約為6400公里。一旦實現,飛行器從加利福尼亞范登堡空軍基地發射升空后,可在60分鐘內攻擊地球上任何目標。
美軍有關人士透露,他們計劃在2015年左右利用“乘波者”飛行器試飛后論證的技術,開發出一種快速打擊導彈。這種導彈對其他國家的威懾力將等同于核武器的威懾力。
除此之外,利用這一技術開發的各型飛機在性能方面也會有很大提升:偵察機將能在短時間完成作戰區域的偵察,戰斗機將能快速部署到指定的作戰區域,運輸機將能及時把物資運輸到目標地域……
相比軍事方面的應用,“乘波者”飛行器的高超音速技術在航天方面的應用前景更加誘人——
把它用于新型“太空運輸載具”,利用超燃沖壓發動機結構簡單、重量輕、成本低、比沖高的優點,發射衛星將不再需要多級火箭。
把它用于航天飛機,在同等質量的情況下,航天飛機離開地球時的速度比現在至少要高出四倍——這也意味著航天飛機將能夠飛得更遠。
此外,“乘波者”的推力系統可以在兩種模式下運行。低速條件下,使用有氧燃料;高速條件下,使用無氧燃料。切換技術成熟之后,航空與航天能力將實現無縫對接。屆時,再加上高速飛行時材料耐熱技術上的突破,空天飛機將不再是夢想。它不但可以在大氣層內外自由飛行,而且可以重復使用。
除了美軍,目前俄羅斯、法國、澳大利亞等國也不斷展開類似的試驗。他們看重的正是其誘人前景。
這一次,“乘波者”抓住了屬于它的最后機會。但是人類探索高超音速飛行器的步伐才剛剛開始。
(據《解放軍報》)