印度首次試射高超聲速飛行器

文/ 楊詩(shī)瑞

近期，據(jù)印度媒體報(bào)道，印度在本國(guó)東海岸進(jìn)行了首次高超聲速技術(shù)驗(yàn)證飛行器測(cè)試。該項(xiàng)目已持續(xù)數(shù)年，本次測(cè)試將為印度高超聲速飛行器研制提供重要的數(shù)據(jù)支撐。有軍事專(zhuān)家表示，盡管此次試射的結(jié)果撲朔迷離，但無(wú)疑彰顯了印度在高科技領(lǐng)域追趕世界大國(guó)的決心。

不甘落后 加快步伐

近年來(lái)，隨著高超聲速技術(shù)不斷被突破，高超聲速飛行器已經(jīng)從概念和原理探索階段進(jìn)入到了以高超聲速巡航導(dǎo)彈、高超聲速飛機(jī)和空天飛機(jī)等為應(yīng)用背景的技術(shù)開(kāi)發(fā)階段。世界主要軍事大國(guó)將其視為現(xiàn)代化高端軍事能力建設(shè)的關(guān)鍵領(lǐng)域和重要核心，并開(kāi)展了激烈競(jìng)爭(zhēng)。

早在上世紀(jì)50年代，美、蘇等大國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始探索高超聲速飛行器技術(shù)。截至目前，美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、印度等國(guó)家都在開(kāi)展高超聲速項(xiàng)目研究，并推出了部分產(chǎn)品。這其中既有美國(guó)的X-51飛行器，也有俄羅斯的匕首空射高超聲速導(dǎo)彈和先鋒高超聲速導(dǎo)彈。

作為南亞地緣大國(guó)，印度也對(duì)高超聲速飛行器表現(xiàn)出了濃厚興趣，分別開(kāi)展了高超聲速巡航導(dǎo)彈和高超聲速飛行器研究。1998年，印度國(guó)防部啟動(dòng)了天神下凡小型可重復(fù)使用空天飛機(jī)研制計(jì)劃。

“天神下凡”采用渦輪沖壓+超燃沖壓+火箭組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，可作為高超聲速導(dǎo)彈和高超聲速飛機(jī)開(kāi)展對(duì)地攻擊和偵察行動(dòng)。

為加快高超聲速飛行器研制，2017年印度空間研究組織運(yùn)行調(diào)試了位于維克拉姆薩拉巴伊太空中心的高超聲速風(fēng)洞，其尺寸和試驗(yàn)?zāi)芰μ幱谑澜缦冗M(jìn)行列，可以模擬各種馬赫數(shù)、雷諾數(shù)和再入速度的能力。

▲ 印度國(guó)防研究與發(fā)展組織公布的高超聲速技術(shù)驗(yàn)證飛行器模型

▲ X-43A飛行器是美國(guó)Hyper-X系列的代表作

亦步亦趨 喜憂參半

此次印度開(kāi)展技術(shù)驗(yàn)證的是一種配備了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)人飛行器，能夠以6馬赫的速度巡航飛行，并在20秒內(nèi)上升到32.5公里的高度。

沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的最大特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它是利用前方高速進(jìn)入空氣的沖壓效應(yīng)，使空氣高度壓縮，與燃料結(jié)合燃燒噴出。因此，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵在于進(jìn)氣道設(shè)計(jì)。

從本次媒體披露的印度高超聲速技術(shù)驗(yàn)證飛行器的模型來(lái)看，其進(jìn)氣道屬于二元平面壓縮進(jìn)氣道，也是目前世界上發(fā)展技術(shù)較為成熟的一種進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)，其代表作是美國(guó)研制的Hyper-X系列。

同時(shí)，該進(jìn)氣道的外形看起來(lái)和高超聲速導(dǎo)彈上常用的進(jìn)氣道相似，與蘇聯(lián)早年進(jìn)行的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)“常規(guī)高超軸對(duì)稱(chēng)進(jìn)氣道”是同一類(lèi)型。這種進(jìn)氣道一般只能適應(yīng)6馬赫以下的飛行速度，因此，主要用于超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的最初驗(yàn)證。

印度國(guó)防研究與發(fā)展組織表示，此次試射的高超聲速技術(shù)驗(yàn)證飛行器搭載在印度自行研制的烈火-1近程彈道導(dǎo)彈上發(fā)射升空，在進(jìn)入預(yù)定高空與導(dǎo)彈分離后，啟動(dòng)了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)并以6馬赫的速度巡航飛行，地面指控中心通過(guò)多部雷達(dá)、遙測(cè)站和光電跟蹤傳感器，跟蹤觀測(cè)了飛行器的飛行路線，收集了相關(guān)數(shù)據(jù)，后續(xù)將開(kāi)展分析，以驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)。

據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，此次印度進(jìn)行的高超聲速飛行器由烈火-1導(dǎo)彈發(fā)射升空后便進(jìn)入到一種不受控制的模式，始終無(wú)法達(dá)到預(yù)定高度，可能導(dǎo)致驗(yàn)證飛行器的飛行受到影響，本次飛行測(cè)試是否在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都取得成功不得而知。

有軍事專(zhuān)家表示，對(duì)于一種復(fù)雜的新型高超聲速飛行器而言，首次飛行都會(huì)充滿(mǎn)各種風(fēng)險(xiǎn)，雖然印度此次進(jìn)行的高超聲速技術(shù)驗(yàn)證飛行器的具體測(cè)試細(xì)節(jié)尚不明確，但其科研團(tuán)隊(duì)肯定會(huì)努力尋求解決測(cè)試時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。即便是獲得錯(cuò)誤的飛行數(shù)據(jù)，對(duì)先進(jìn)航空技術(shù)的測(cè)試而言也是一項(xiàng)重大成果。

路遠(yuǎn)險(xiǎn)重 未來(lái)可期

此次試射的高超聲速技術(shù)驗(yàn)證飛行器是印度未來(lái)研制高超聲速導(dǎo)彈的關(guān)鍵。據(jù)印度媒體報(bào)道，此次印度國(guó)防研究與發(fā)展組織驗(yàn)證了裝有超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行器在15～20公里高度的飛行性能和其他關(guān)鍵技術(shù)。

該技術(shù)不僅可用于軍事，制造遠(yuǎn)程高超聲速巡航導(dǎo)彈和高超聲速飛機(jī)，還可以用于包括低成本發(fā)射衛(wèi)星等在內(nèi)的民用領(lǐng)域。但在不斷縮減的資金預(yù)算下，印度軍方質(zhì)疑這種高超聲速飛行器研究能否滿(mǎn)足部隊(duì)的基本需要，這是印度國(guó)防研究與發(fā)展組織必須考慮的問(wèn)題。

▲ 印度烈火-1近程彈道導(dǎo)彈

▲ 采用鴨式氣動(dòng)布局的P-750導(dǎo)彈可稱(chēng)是俄羅斯現(xiàn)代超聲速巡航導(dǎo)彈發(fā)展的先驅(qū)，雖然計(jì)劃流產(chǎn)，但從中不難看出今天俄印聯(lián)合研制的布拉莫斯-2高超聲速巡航導(dǎo)彈的影子

▲ 布拉莫斯-2高超聲速巡航導(dǎo)彈模型

另外，印度與俄羅斯合作研制布拉莫斯-2高超聲速巡航導(dǎo)彈的工作正在穩(wěn)步推進(jìn)，共有20多家俄羅斯研究所和軍工企業(yè)以及數(shù)量眾多的印度相關(guān)工業(yè)機(jī)構(gòu)參與了研制工作。

布拉莫斯-2導(dǎo)彈將沿用俄羅斯鋯石高超聲速巡航導(dǎo)彈采用的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，推測(cè)該導(dǎo)彈將具備7馬赫的最大飛行速度和600公里的射程，可以從水面艦艇、潛艇、飛機(jī)和地面平臺(tái)上發(fā)射。

據(jù)印度媒體報(bào)道，布拉莫斯-2導(dǎo)彈的研制工作預(yù)計(jì)2024年完成，盡管目前還處于方案論證階段，但印度和俄羅斯已經(jīng)提供了適當(dāng)?shù)慕?jīng)費(fèi)支持。布拉莫斯-2導(dǎo)彈在尺寸和質(zhì)量等特征上與現(xiàn)役布拉莫斯導(dǎo)彈相似，兩者將適用于完全相同的發(fā)射平臺(tái)和發(fā)射方式。

總之，印度在高超聲速技術(shù)研究中已經(jīng)取得了一定成果，但在超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)方面還需要繼續(xù)依賴(lài)俄羅斯技術(shù)。有軍事專(zhuān)家表示，印度的所有高超聲速計(jì)劃都面臨著很大的挑戰(zhàn)，尚需要多年才能設(shè)計(jì)出實(shí)用的高超聲速飛行器。