孫立華

在航空領域上,以M(馬赫)為單位來表示音速,M=1即為音速的1倍,M=2即為音速的2倍。“二戰”中,一些活塞式戰斗機在加速俯沖速度達到0.9M時,就曾強烈感受到了音障,并且導致有的飛機因此而失事。當噴氣式飛機出現后,飛行速度不斷提高,能否突破音障就成為航空領域關注的重點。美國于1944年開始了超音速研究,貝爾公司于1945年制造出X—1火箭實驗機。1953年,試飛員道格拉斯駕駛著“流星煙火”號飛機,在噴氣發動機和火箭的雙重推力下,首次以2倍音速以上的速度飛行。實踐證明,只要突破1M,就不會再有音障存在。通過研究試驗,采用向后傾斜的機翼可以延緩或消除音障現象的出現,并減少飛行的阻力,有利于提高飛行速度,于是就出現了亞音速和超音速飛機,如美國F-86、 F-100戰斗機。F-100 “超佩刀”是美國空軍第一種正式服役的可在平飛中達到超音速的戰斗機。雖然F-100最初是嚴格按照空中優勢戰斗機進行設計的,但是在服役中扮演最多的角色卻是戰斗轟炸機,并在越戰初期成功執行了大量對地攻擊任務。
超音速武器航程遠、速度快、結構簡單、性能卓越,被軍事專家稱之為繼螺旋槳、噴氣推進器之后航空史上的第三次革命性成果。 高超音速武器一般是指飛行速度超過5倍音速的飛機、導彈、炮彈之類的有翼或無翼飛行器。據專家們估計,超音速導彈可以擁有難以想象的速度,可達時速為1200千米的聲速的10倍以上。專家稱,這是一種攻擊性武器,而不是防空或反導武器,它的優勢首先在于它的超音速。而速度為6馬赫的高超音速飛行器,能在6小時內環繞地球一周,也就是說,高超音速導彈、炮彈和帶翼航天器能在很短的時間內抵達地球上的任何一點,迅速打擊數千或上萬千米外的各類軍事目標,這大大地拓展了戰場的空間。目前,美國正在積極研制超音速武器,有望在2015~2018年前制造出多功能導彈。
20世紀90年代,美軍提出“全球快速打擊計劃”,目的是能在1小時內用常規武器打擊地球上的任何目標。該計劃實施的關鍵在于“速度”,配套研制的各種飛行器都必須達到5倍以上聲速,其中最具代表性的就是X-51A。美國新的高超音速計劃將把巡航導彈作為突破口,并從“戰斧”式導彈入手,預計在2015年前研制出6~8馬赫的高超音速巡航導彈。此外,高超音速反彈道導彈和集反導、反飛機與反裝甲諸功能于一身的高超音速多用途導彈也正在加緊研制中。超音速鉆地炸彈實際上也是一種高超音速導彈,主要用來對付地下深埋掩體和高效能的防空武器。其彈丸最大速度可達6馬赫,可侵入50米厚的土層和6~15米厚的混凝土中。美空軍還將制造1000~1500千克的小尺寸鉆地彈,將其裝備于 B-2、 B-1或F-117飛機及戰斗機上。洛克希德·馬丁公司研制出的新型高超音速打擊武器,是由下屬工廠設計的一款專用于轟炸機和戰斗機使用的高超音速武器,主要用來打擊遠程高價值目標。該武器時速在5~6馬赫,射程約1000千米,可用F-35與B-2戰機攜帶,預計最快將在2020年中期服役。
美國空軍已研制近10年的無人駕駛飛行器X-51A“乘波者”,在最后一次測試中一度以5倍多音速飛行。這種被稱為“空中閃電”的武器比“戰斧”導彈快7倍,可在幾十分鐘內打擊地球任何目標。自2004年啟動X-51A項目后,美國為此花費3億美元。“乘波者”時速可達4000英里(約6400千米),從加利福尼亞范登堡空軍基地發射升空后,可在60分鐘內攜強大的動能攻擊地球上任何目標,無論是對付恐怖分子還是攻擊來自“敵國”的導彈,都不在話下,從阿拉伯海到阿富汗1770千米,大約16分鐘就到了。 分析人士指出,X-51A成熟后,一方面可以向太空發射衛星、運送物資,將美國空軍的行動范圍和作戰空間拓展到外太空;另一方面,又可以對全球目標發動“即時打擊”,令對手的先進防空系統無法招架。可見,X-51A驗證的技術都是在為美國空軍實現“空天一體化”戰略鋪路。 X-51A“乘波者”除了更快的反應速度外,還具有更強的突防能力,現有的巡航導彈主要依靠超低空飛行與隱身技術突破防御,由于速度太慢,暴露后很容易被攔截,在科索沃戰爭中就有數十枚“戰斧”導彈遭擊落,而對于在高空飛行的高超音速巡航導彈來說,現有的防空武器對它基本無計可施;它具有更大的破壞力,高超音速武器具有驚人的動能,對鋼筋混凝土的“鉆透深度”可達十幾米,特別適合打擊深埋于地下的指揮中心等堅固目標。
美國SR-71“黑鳥”是當今世界上飛行最快、升限最高的噴氣機,它在今天讓很多國家的防空系統頗為無奈。而美軍SR-71最新接替者SR-72也在近日面世。這讓美國又走在了高空高速的路上,繼續引領潮流。美國國防工業巨頭洛克希德·馬丁公司宣布,將著手打造SR-71“黑鳥”間諜機的后繼機種SR-72。SR-72的最大特點是飛行速度快,可在1小時內到達全球任何地點執行任務,堪稱美軍諜報及突擊的王牌。美國《航空周刊》雜志網站首次披露了美國洛克希德·馬丁公司正在秘密進行的SR-72高超音速無人偵察機研制工程。這款無人偵察機飛行速度達到6馬赫,高度可以達到10萬英尺(約3萬米),能夠自由地在各大洲上空穿梭。SR-72的速度是目前第四代戰斗機最大飛行速度的3倍,甚至其飛行速度比一些常見的導彈還要快。正因如此,高超音速飛行器給目前防空系統的壓力極大,一些著名的地空導彈,如美國的“愛國者”、俄羅斯的S-400和我國的紅旗-9甚至無法追上這種飛機,從而無法攔截和擊落它。
【責任編輯】林 京endprint