高超聲速領(lǐng)域,誰(shuí)都不想掉隊(duì)
“現(xiàn)在許多國(guó)家都配備了這種武器,法國(guó)不能再坐等了!”法國(guó)國(guó)防部部長(zhǎng)弗洛朗絲·帕利近期發(fā)表聲明稱,法國(guó)政府將簽訂一份關(guān)于研制高超聲速飛機(jī)樣機(jī)的合同,計(jì)劃2021年底之前試飛。
天下武功,唯快不破,世界各國(guó)武器都在朝著更快速的方向發(fā)展。而神話故事中大能者的“指哪打哪”,讓萬(wàn)里之外的妖魔鬼怪未見(jiàn)其人即一命嗚呼的傳說(shuō),似乎即將因?yàn)楦叱曀傥淦鞯牟豢梢皇蓝蔀楝F(xiàn)實(shí)。它射程遠(yuǎn)、時(shí)速快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、作戰(zhàn)性能卓越,打擊超遠(yuǎn)程目標(biāo)快準(zhǔn)狠,利用高超聲速武器作戰(zhàn)必然是未來(lái)軍隊(duì)作戰(zhàn)的“基本操作”。也難怪法國(guó)等國(guó)難掩對(duì)其“情有獨(dú)鐘”的感情。
音速是340米/秒,幾十年發(fā)展下來(lái),普通戰(zhàn)機(jī)的速度也就音速的3至4倍,若想名正言順冠以“高超”之名諱,飛行速度得要超過(guò)5倍音速。
尖端領(lǐng)域技術(shù),5倍音速是一個(gè)坎,達(dá)沒(méi)達(dá)到,對(duì)武器本身來(lái)說(shuō)是一個(gè)質(zhì)變。筆者認(rèn)為突破5倍音速有以下幾個(gè)難點(diǎn)。
難點(diǎn)一,高超聲速武器需要從零速度基礎(chǔ)開(kāi)始加速到5倍音速以上高超聲速階段,并最終實(shí)現(xiàn)突破大氣層,到達(dá)空氣稀薄的臨近空間。如果飛了一會(huì)兒就“肌肉酸痛”了,肯定行不通,它還要像長(zhǎng)跑健將一樣在臨近空間長(zhǎng)時(shí)間保持5倍音速以上巡航。
難點(diǎn)二,5倍音速以上的飛行器的氣動(dòng)性呈現(xiàn)出新的特征,甚至顛覆了幾百年來(lái)的傳統(tǒng)空氣動(dòng)力理論,處于此前人類未知的領(lǐng)域,特別是6倍以上的速度領(lǐng)域,其理論研究更是難上加難。
難點(diǎn)三,更強(qiáng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題需要跟進(jìn)解決,即便研制出成本較低、適合量產(chǎn)、可讓飛行器達(dá)5倍以上音速的推力發(fā)動(dòng)機(jī),如何實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與助推系統(tǒng)或動(dòng)力裝置的最佳結(jié)合又是一大難關(guān)。
最后,我們還有個(gè)材料結(jié)實(shí)度及耐久性的大難題。超高聲速飛行條件下,外界環(huán)境所帶來(lái)的劇烈摩擦、電離會(huì)使飛行器表面迅速升溫,一般性的飛行材料根本駕馭不了,亦或飛行壽命很短。美國(guó)雷神公司就認(rèn)為“高超聲速武器的關(guān)鍵在3D打印”。在高溫下想保證材料的完整度,只能通過(guò)設(shè)計(jì)極其復(fù)雜的冷卻通道網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的制材方式大部分只能夠鑿出一些規(guī)律的冷卻小孔,而3D打印機(jī)生長(zhǎng)出來(lái)的通道,宛如神筆馬良之作,它們可以是高效率散熱螺旋結(jié)構(gòu),或是突破人類想象極限卻獨(dú)具匠心的“降暑”好結(jié)構(gòu)。
再來(lái)看看國(guó)際上高超聲速武器研制情況,總體來(lái)說(shuō),美俄勢(shì)頭最猛,執(zhí)牛耳;多國(guó)爭(zhēng)相追趕,群雄并起。如此規(guī)模的高超聲速大競(jìng)賽時(shí)代下,部分悲觀主義者認(rèn)為這只是帶來(lái)了新的毀滅手段。的確,“契科夫法則”就認(rèn)為:在第一幕中出現(xiàn)了槍,在第三幕中必然會(huì)發(fā)射??v觀歷史,君主或國(guó)王有了新武器,大部分會(huì)禁不住誘惑。但1945年以后,人類似乎已經(jīng)漸漸能夠控制住自己的戰(zhàn)癮,冷戰(zhàn)時(shí)期的第一桿“槍”——核武器競(jìng)賽,仍從未發(fā)射過(guò)。人們已經(jīng)習(xí)慣這個(gè)世界被眾多高科技武器所環(huán)繞,但更多的體會(huì)則是歷屆新式武器的束之高閣、無(wú)用武之地。
換個(gè)視角,樂(lè)觀主義者看到的可能是另一種潛能:未來(lái)的超級(jí)高鐵或許會(huì)受到高超聲速飛行器技術(shù)的推動(dòng);波音公司去年公開(kāi)了其正在研制的高超聲速民用客機(jī)概念方案,概念出自一項(xiàng)高超聲速飛行器研究計(jì)劃。技術(shù)為人類帶來(lái)了力量,可能除了各國(guó)忙于軍事沖突及國(guó)際關(guān)系的總統(tǒng)、將軍外,這些力量如何運(yùn)用,人類可以看向別處,尋找新的議題。
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