diaojun2005

高超音速飞行器是指飞行速度达到5倍音速以上，即马赫数达到5以上的飞行器。作为武器，它能在短时间内进行快速反应，对世界上任何可疑目标进行优先打击。而其速度、高度、机动方面所展现出来的巨大优势，使得当今世界上任何国家的防空体系都不可能进行有效防御。对此，美国对其进行了长时间的探索与研究，从去年开始进行的两次HTV-2飞行器飞行实验，虽然都已失败告终，但是其超过20倍音速的飞行速度使人叹为观止，无可否认，在未来的战争中，超高音速飞行器必然会占有一席之地。而就目前来看，高超音速飞行器还需面对一些必须克服的技术障碍。
        材料选择困难。
        美国在早年设计黑鸟侦察机时，就遇到了机身材料选择困难的的问题。在高速飞行状态下，飞行器与大气摩擦产生巨大的热能，会导致机体发生变形甚至燃烧，而机体内各种材料设备的耐热系数不同，也会因热效应而导致膨胀，诱发系统失灵或机身解体。而当飞行器达到超过5倍音速的超高音速状态时，其表面温度甚至能够达到上千度。早期的验证机虽然采用钨合金材料，但是却导致成本高昂，另外，合金的重量也进一步限制了飞行器的极限飞行速度。目前美军的HTV-2飞行器采用的碳基复合材料，虽然具备低烧蚀性和耐高温的双重优点，但是面对长时间飞行和可控飞行等难题，仍显得不够成熟。
        外形设计难。
       虽然人类已经在超音速飞行领域取得了丰富的经验积累，但是在超高速飞行领域还尚属空白。尤其是在飞行器达到超高音速状态前，必须通过亚音速、音速、超音速三个阶段的加速，在这一过程中空气摩擦系数还是空气质量都发生了巨大变化，因此必须通过这一阶段，才能实现超高音速飞行的稳定。但是由于相关数据积累非常少，且不可预料因素较多，不可能通过常规数学和力学计算进行预判。而目前设计的飞行器风洞也无法模拟出超高音速飞行状态下的实际飞行环境。 在两次实验失败后，美军都对飞行器的外形设计进行了总结和改进，如改变整体重心、减小飞行攻角等。因此对于超高音速飞行器的外形设计，对于美军来说是一个永远无法停滞的研究课题。
        发动机选择难。
        想要达到超高音速状态，传统的航空发动机难以稳定的工作。因此必须采用冲压发动机，如黑鸟侦察机就采用了冲压技术。但是与黑鸟不同，超高音速飞行器由于自身体积和质量的限制，无法采用类似的技术。（黑鸟起飞时采用的是普通发动机、进入高空后再启动冲压发动机）在超高音速状态下，对于发动机的要求则更高，必须具备超燃冲压技术，在短时间内实现对高速气流的压缩、引爆、点燃，从而形成巨大而稳定的推进力。但是这一时间仅有几毫秒，在这么短的时间内，想要将空气和燃料进行充分的混合和燃烧，无疑是十分困难的。而目前HTV-2采用的火箭发动机虽然能够提供高速度，但是却难以控制，被归咎为失败的根本原因。
        两次失败虽然一定程度上打击了设计者和军方的信心，但是在某些研究领域却取得了技术性突破。如在超高速飞行状态下的稳定通讯，以及氮气调节系统的有效运行等，都为超高速飞行器的发展铺平了道路。

[ 本帖最后由 diaojun2005 于 2011-8-24 13:32 编辑 ]

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