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千龙新闻网讯 据美国《海军新闻网》9月14日报道，美海军和国防高级研究计划局计划于2004年后半年在加利福尼亚海岸上空发射一枚动力高超音速原型导弹，技术开发和确认工作最终将在21世纪前十年的后半段确定高超音速导弹的生产型。 美军计划研制的高超音速导弹 计划研制的“马赫6”导弹可由水面舰只、潜艇和飞机携载攻击机动性高的地面目标，如移动的“飞毛腿”导弹发射架。据美海军官员称， “马赫6”导弹还可用于攻击硬式、隐藏的防御坚固的目标。为期四年的高超音速飞行展示计划是由现在的海军高超音速导弹计划和国防高级研究计划局的经济型快速反应导弹样弹计划发展而来的。 在美国家航空航天局兰利研究中心的8英尺调整风洞内，长度为168英寸、直径为19英寸的全尺寸高超音速导弹弹体与一体化双燃冲压式喷气发动机动力装置在速度为6－6.5马赫、攻击角度为0－5度的条件下进行了试验。国防高级研究计划局普雷斯顿中心高超音速飞行计划主管称，主要由镍合金制成的不飞行重量导弹与以液体JP烃油料为燃料的双燃冲压式喷气发动机相配套，证实了动力装置在真实高超音速飞行条件下的运行能力。 双燃冲压式喷气发动机于二十世纪七十年代由应用物理实验室发明。与纯正的冲压式喷气发动机和超音速燃烧冲压式喷气发动机相比，双燃冲压式喷气发动机有很大的不同。在一般情况下，冲压式喷气发动机在3－5马赫的飞行状态下运行。在飞行中，进入动力装置的空气受到发动机入口的压缩，减至亚音速速度，压力和温度升高，从而可以燃烧。燃料碰到亚音速空气，混和物被点燃。随后燃烧产物通过收敛型／分散型风洞试验段进口时达到超音速速度，产生推力。当速度达到5马赫以上时，由于空气速度减慢进行混和和燃烧而产生的无效作用功很大，使得有效正推力减小。 相比之下，超燃冲压式喷气发动机开始在4－4.5马赫左右的飞行速度下运行，而且理论上可以一直运行至速度达到25马赫左右。在这一动力装置内，进入发动机入口的速度为超音速的空气与燃料在超音速条件下混和，燃烧产生推力。但是，在混和时间少于1毫秒的情况下让燃料和空气的混和物点燃是相当困难的。尽管早期的超燃冲压式喷气发动机研究人员使用高度活性燃料添加剂加速混和和燃烧过程，但是由于这些化学制剂毒性很大因此无法用于舰只或潜艇上。研究人员还曾使用氢作为超音速燃烧冲压式喷气发动机的燃料，但是其所具备的高挥发性使其很难安全地保存。 为了解决这些问题，普莱特－惠特尼公司正在与美空军和国家航空航天局合作研制一种由常规无杂质的液体烃燃料JP7为动力驱动的超燃冲压式喷气发动机。 应用物理实验室的双燃冲压式喷气发动机则是获得高超音速速度的另一种方式。在这一动力装置内，通过一个入口进入的速度为超音速的空气速度减慢为亚音速，在燃料充足的环境下与常规的烃燃料相混和，如同在冲压式喷气发动机中一样点燃。为了打破冲压式喷气发动机的运行速度限制，膨胀的燃料产物与通过另一个入口进入的超音速空气相混和，在超音速燃烧室内更为充分的燃烧。据应用物理实验室研究人员讲，双燃冲压式喷气发动机的运行限速约为3马赫，最大运行速度约达6.5马赫。 美海军与空军计划研制的高超音速导弹不同 海军和空军高超音速计划的观察人士认为两个军种的计划有着某些重要区别。首要的是应用问题。美空军和国家航空航天局的工作旨在满足可重复使用的平台和一次性武器的推进系统需求，而海军则着眼于发展专门用于高超音速导弹的动力装置。这就意味着美空军的系统可能将拥有不同等级的复杂性和余度，这些对单一用途的武器是不必要的。 由于海军的高超音速导弹由水面战斗舰只和潜艇携载，因此必须考虑到大量海军特有的限制。例如，导弹的大小就是一个重要问题。导弹需要装入水面舰只的垂直发射系统、潜艇的霰弹发射系统以及F/A－18“大黄蜂”战斗机的机翼之下。这就对武器的长度和直径有严格的限制。进一步考虑这个问题，就意味着即使是武器设计的最基本方面，如导弹的形状，都必须仔细审慎。 海军官员称空军寻求发展的以烃为燃料的吸热超燃冲压式喷气发动机的横截面可能是矩形的，空军概念的高超音速导弹的形状可能是前端阔而扁平，有着波翼，类似航空航天器的形状。他们还称海军的武器系统需要呈垂直管状，能够嵌入舰只和潜艇中已经使用的发射装置，并且双燃冲压式喷气发动机的非冷却、轴对称形状很好地满足这一需求。 由于未来导弹的高超音速推进系统的临界速度在很大程度上取决于固体火箭助推器的长度和大小，因此可以在最低可能速度下运行的动力装置有可能是最佳选择方案，因为它需要的助推器规模最小。他们表示在这个方面双燃冲压式喷气发动机也是很好的选择，因为它的运行限速约为3马赫，而超音速燃烧冲压式喷气发动机的临界速度则为4－4.5马赫。 海军计划于2004年初进行高超音速导弹飞行重量样弹的全尺寸风洞试验。在这之后将进行11次全尺寸样弹飞行试验。测试双燃冲压式喷气发动机性能的飞行试验预计在2004年初开始进行，一直持续至2006年初。“我们开始将进行持续时间短的低速飞行，速度约为4马赫，随后发展成航程更远的飞行，最高速度达到6马赫，”怀特说。样弹的计划发射条件为速度0.85马赫，高度3.5万英尺。巡航条件为速度6马赫，高度9万英尺。飞行试验还将用于显示样弹投放子弹药的能力。 “我们不会对子弹药进行制导，但是我们将展示我们可以从空中的适当位置将其投放，”吉尔·格拉夫称。目前制定的计划显示可能实施三次子弹药投放试验。在飞行试验结束之时，“我们应该展示完毕——在飞行中——生产型导弹所必要的一切装置，包括材料、推进系统和制导设备，”怀特说。样弹和生产型导弹的制导将以全球定位系统为基础。未来的武器系统还可能装备通信链路，以便它们在飞行过程中重新锁定目标。 舰只和潜艇发射的生产型导弹长度可能为256英寸，重量约为3800磅，包括不回收或“纵列式”固体火箭助推器，而空射导弹的重量约为2300磅，长度约为183英寸。与样弹不同的是，提议的所有生产型导弹的构造将具备“滑入式”固体火箭发动机，可装入导弹弹体内，并在不再使用的时候丢掉。不包括纵列式和“滑入式”助推器在内，导弹的长度为168英寸。官员们表示，此时并不是主动寻求研制“滑入式”助推器，因为它可能改变双燃冲压式喷气发动机工作所用资源的用途。 舰上发射导弹的射程约为600海里，而空射导弹的射程约为400海里。每一类导弹的有效载重量将有“几百磅”。两套进气口分布在导弹弹头周围。一套将空气导入双燃冲压式喷气发动机的燃气发生器或冲压式喷气发动机燃烧室，而另一套则将空气导入双燃冲压式喷气发动机的超音速燃烧室。 生产型导弹将主要由钛制成。在1999年的时候，精密铸造部件工作就将单片钛铸造为这一武器的主体。双燃冲压式喷气发动机将“从头到尾”依赖于陶瓷－斑晶复合材料，而飞行重量发动机将可能总共有10多个部分。 波音公司下属“鬼怪”工厂是高超音速飞行项目的主要承包商。该公司于5月获得了为期4年的价值9240万美元的合同，设计、测试、研制并生产飞行样弹。波音公司高超音速飞行项目经理约翰·福克斯称，波音公司计划于2003年1月进行初期设计审议， 9月进行重要设计审议。航空飞机公司从波音公司获得了价值4300万美元的合同，为高超音速导弹样弹计划研制并生产14个用于飞行试验的双燃冲压式喷气发动机，其中6套动力装置将用于地面试验，余下的用于试验飞行。航空飞机公司表示公司被选中参与高超音速飞行计划，是因为公司在固体和液体燃料火箭和吸气式推进系统方面有着丰富的经验。该公司高超音速飞行计划经理查尔斯·博德里说：“在吸气式高超音速推进系统方面的经验是我们独特的优势之一。”（编译：凌云）
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