
美國(guó)陸軍先進(jìn)高超聲速武器在今年8月的發(fā)射試驗(yàn)中失敗,對(duì)此,美國(guó)《航空航天周刊》資深編輯格拉漢姆·瓦里克2014年10月6日在該刊上發(fā)表評(píng)論,認(rèn)為,高超聲速武器的研發(fā)不應(yīng)忘記助推器的重要性。
文章寫道,高超聲速飛行器的問(wèn)題首先就是要達(dá)到非常高的速度。大量的以高于馬赫數(shù)5速度飛行的嘗試之所以失敗,很多原因并不在于投入試驗(yàn)的飛行器和推進(jìn)技術(shù)本身,而是在于要達(dá)到那樣高的速度所必須的火箭助推器。那些由火箭助推器導(dǎo)致的失敗妨礙了對(duì)于復(fù)雜的高超聲速現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),也阻礙了高超聲速飛行器的開發(fā)。
最近發(fā)生事故的高超聲速飛行器試驗(yàn)是美國(guó)陸軍的先進(jìn)高超聲速武器(AHW)項(xiàng)目在阿拉斯加的科迪亞克綜合發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行的第2次試驗(yàn),運(yùn)載火箭在發(fā)射升空后幾秒鐘就被控制摧毀,提前結(jié)束了試驗(yàn)。試驗(yàn)失敗的原因被懷疑是助推器的穩(wěn)定翼出現(xiàn)了故障。
當(dāng)美國(guó)開發(fā)高速打擊武器的時(shí)候,所面臨的挑戰(zhàn)不僅包括完善高超聲速飛行器,而且還包括完善戰(zhàn)術(shù)助推器。2001年6月,美國(guó)國(guó)家航空航天局由超聲速?zèng)_壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)的X-43A進(jìn)行第1次試飛的時(shí)候,X-43A高超聲速飛行器從B-52載機(jī)上發(fā)射之后幾秒鐘,一個(gè)升降副翼出現(xiàn)故障,接著“飛馬座”火箭助推器失去控制,試驗(yàn)失敗。X-43A在其后于2004年進(jìn)行的2次試驗(yàn)都取得了成功,速度達(dá)到了馬赫數(shù)9.6。
美國(guó)和澳大利亞聯(lián)合進(jìn)行的高超聲速飛行研究試驗(yàn)(HiFire)計(jì)劃開始的2次試驗(yàn)都取得成功,但是在2012年進(jìn)行的第3次飛行試驗(yàn)卻失敗了,原因是探空火箭助推器的第2級(jí)沒有點(diǎn)火。2013年9月,澳大利亞進(jìn)行的另外一次超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)也因?yàn)樘娇栈鸺破鞯墓收隙×?。其后,HiFire計(jì)劃又在2012進(jìn)行了2次成功的試驗(yàn),還計(jì)劃在2015年和2016年再進(jìn)行5次試驗(yàn),其中有3次會(huì)使用導(dǎo)致試驗(yàn)失敗的那種巴西S-30第一級(jí)火箭。而作為發(fā)射服務(wù)提供商的德國(guó)航空航天局正在解決相關(guān)問(wèn)題。
美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(Darpa)的HTV-2高超聲速滑翔飛行器分別在2010 年和2011年進(jìn)行了2次飛行試驗(yàn),都失敗了,飛行時(shí)間很短。兩次試驗(yàn)都使用“牛頭怪IV”型火箭,從加利福尼亞范登堡空軍基地發(fā)射,HTV-2高超聲速滑翔飛行器都在急劇上升的過(guò)程中不知去向。
美國(guó)陸軍的無(wú)動(dòng)力助推滑翔飛行器AHW在2011年11月進(jìn)行的第1次飛行試驗(yàn)倒是成功了,飛行器的速度超過(guò)了馬赫數(shù)5,飛行了4000千米,從夏威夷的考艾島試驗(yàn)場(chǎng)飛到了在馬歇爾群島中夸賈林島上的里根試驗(yàn)場(chǎng)。AHW的第2次飛行試驗(yàn)原本打算飛行5600千米,從阿拉斯加的科迪亞克飛到夸賈林島上的試驗(yàn)場(chǎng),但是試驗(yàn)失敗了。
滑翔飛行器與其助推器都是桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的,運(yùn)載火箭使用“北極星”潛射彈道導(dǎo)彈作為第1級(jí)和第2級(jí),1臺(tái)Orbus 1發(fā)動(dòng)機(jī)作為第3級(jí)。在第1次飛行中,運(yùn)載火箭推動(dòng)AHW到幾十萬(wàn)英尺的高度,而后釋放滑翔飛行器,滑翔飛行器先下降然后稍微升高進(jìn)入滑翔。推動(dòng)AHW的助推器經(jīng)過(guò)了改裝,增加8個(gè)網(wǎng)格翼,改進(jìn)其低空飛行時(shí)的穩(wěn)定性。其中,有4個(gè)網(wǎng)格翼在離開發(fā)射塔之后就展開,另外4個(gè)則在第1級(jí)熄滅60秒鐘之后展開。第2次發(fā)射失敗的原因可能是發(fā)射升空后網(wǎng)格翼的展開出現(xiàn)了故障。
美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室的X-51A高超聲速驗(yàn)證機(jī)在2010~ 2013年間進(jìn)行了4次飛行試驗(yàn),高超聲速驗(yàn)證機(jī)從B-52飛機(jī)投射之后,由1個(gè)經(jīng)過(guò)改裝的陸軍戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈助推器加速到超聲速?zèng)_壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)速度。整個(gè)組合系統(tǒng)按照計(jì)劃工作,只有1次飛行失敗了,因?yàn)檠埠斤w行器與助推器分離之前,1個(gè)機(jī)上的控制翼面未能鎖住,致使分離后的巡航飛行器失控。美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室原來(lái)計(jì)劃利用X-51的技術(shù)開發(fā)一種高速打擊武器,但是美國(guó)國(guó)防部卻將項(xiàng)目轉(zhuǎn)交國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)領(lǐng)導(dǎo)。DARPA已經(jīng)啟動(dòng)了2項(xiàng)并行的計(jì)劃,驗(yàn)證無(wú)動(dòng)力助推滑翔飛行器和由超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)的空射高超聲速飛行武器。美國(guó)正在實(shí)施多項(xiàng)戰(zhàn)術(shù)助推滑翔武器和高超聲動(dòng)力飛行武器概念計(jì)劃,并且選定了波音公司、洛克希德·馬丁公司和雷聲公司實(shí)施,表明美國(guó)正關(guān)注實(shí)際武器而不是實(shí)驗(yàn)性裝置的開發(fā)。但有人士認(rèn)為,將頗有成效的X-51團(tuán)隊(duì)拆散會(huì)給開發(fā)帶來(lái)不利影響,X-51團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)驗(yàn)證了助推器和飛行器,應(yīng)該會(huì)繼續(xù)取得成功,因此不應(yīng)該再走回頭路。(李洪興)endprint