
“天下武功,唯快不破。”从北京飞到上海约 1300 公里,高铁要 5 小时,民航要 2 小时,但高超音速飞行器 12 分钟就能到!更可怕的是,它快到传统防空导弹根本追不上!今天就拆解:这“全球快递”到底怎么飞?为啥拦不住?还能变成可重复用的无人机吗?
高超音速飞行器的绝活,就在于一个“快”字,它要在临近空间,或者大气层内,以超过5倍音速,进行持续可控飞行,是真正的全球“快递”。
高超音速飞行器,能干啥?目前,最成熟的使用方式,就是在军事领域中作为杀手锏,针对远距离高价值目标实施精确打击,而且可轻易突破传统的防空体系,实现“飞得快,打得远,打得狠”。这就是,高超音速导弹。
高超音速导弹主要可分为两大类:高超音速助推滑翔导弹和吸气式高超音速巡航导弹。

高超音速助推滑翔导弹,由火箭助推器将导弹加速至高超音速,然后在大气层边缘或临近空间进行无动力滑翔。通俗点儿说,就是导弹先靠火箭猛踩油门,加速到5倍音速以上冲向大气层边缘,完成“大力起跑”。然后,像小朋友在河边玩“打水漂”一样,利用稀薄空气产生升力,边下降边滑翔,这样就会“飘”得更远。东风-17,就是此类武器,在大气层边缘“滑翔跳跃”,还会“蛇形走位”般多次改变方向和飞行角度,让防御系统无法预判和精准拦截。

图:高超音速飞行器的蛇形走位
吸气式高超音速巡航导弹,采用超燃冲压发动机,在飞行中持续吸入空气,与燃料混合燃烧产生强大推力,使导弹达到高超音速。吸气式高超音速巡航导弹飞行时,高速气流被吸入进气道,就像运动员跑步时张大嘴呼吸一样。空气被压缩后与燃料混合燃烧,产生推力。超燃冲压发动机,需要在几毫秒内完成燃料与高速气流的混合燃烧,如同“在龙卷风里点火柴”那么难。还有就是,超燃冲压发动机,需要先由火箭助推到3马赫以上才能工作,因此导弹通常需要二级动力。俄罗斯“锆石”导弹,就是采用此类技术。

图:吸气式高超音速巡航导弹,采用超燃冲压发动机,与燃料混合燃烧产生强大推力
现在的高超音速武器都是“一次性快递”,扔出去就收不回,那能不能让它变成“能往返的快递小哥”?也就是可重复使用的高超音速无人机?目前各国都在偷偷攻关。
目前高超音速技术主要用在战场,但未来它或许能“下凡”:比如 1 小时从北京飞到纽约的“高超音速客机”,或者半小时把紧急救援物资送到全球任何角落的“空中快递”…… 只不过现在还得先解决材料、成本这些大问题。但不管怎样,“突破速度极限”的探索,总会给我们带来新惊喜。
本文为科普中国-创作培育计划扶持作品
作者:魏东旭 央视军事评论员,军事专家
审核:瞿雁冰 中国兵工学会编审
出品:中国科协科普部
联合出品:中国兵工学会
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
来源: 科普中国创作培育计划
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