本文轉自【環球時報新媒體】;
據印度媒體LiveFistDefence網站9月7日報道,印度第一次成功進行了高超音速飛行器測試。這實際上是印度第二次進行類似的測試。第一次試驗發生在一年多前,以失敗告終。而這次試驗按照印度國防部的説法,取得了完美成功。
印度DRDO完成了HSTDV的成功測試
文章稱,這次試驗是在印度國防研究與發展組織(DRDO)通過高超音速技術演示飛行器(HSTDV)項目進行的,成功演示了高超音速吸氣式超燃衝壓發動機技術。
據公告稱,這個高超音速巡航飛行器是使用固體火箭發射的,飛到了30公里的高度後,隔熱罩在高超音速下分開,飛行器與運載火箭分離,進氣口按計劃打開。接着,超燃衝壓發動機點火機動,該飛行器以音速的6倍(即大約2公里/秒)的速度飛行了約20秒。
據稱,燃料噴射和超燃衝壓發動機的自動點火證明了該技術的成熟。
印度HSTDV的模型
那麼,印度這次測試的技術比起中國已經服役的東風-17導彈來究竟如何?是否如印度國防部宣稱的那樣,該技術已經成熟?
高超音速飛行器的種類
目前世界各大國正在開發或已經部署的高超音速飛行器大體分為兩類:一類是利用火箭助推達到高超音速,然後彈頭與火箭分離,依靠自身的氣動設計進行無動力滑翔。這被稱為火箭助推滑翔式高超音速飛行器。另一類是使用超燃衝壓發動機,通過吸入空氣與燃料混合燃燒達到高超音速飛行的目的。這被稱為“吸氣式”高超音速飛行器。
中國的DF-17是火箭助推滑翔高超音速導彈
火箭助推滑翔式的火箭除了需要攜帶燃料外,還需要攜帶氧化劑,而通常氧化劑的重量比燃料還要重3倍以上。這導致火箭的體積和重量都比較大。但這種高超音速飛行器能夠在大氣層外飛行時,基本沒有空氣阻力,因此飛行距離通常更遠。
而“吸氣式”高超音速飛行器可以使用空氣中的氧氣來做氧化劑,不需要攜帶氧化劑,因此它的體積和重量都較小。但是,它的超燃衝壓發動機必須在超音速的環境中才能工作,因此目前也需要增加一級火箭助推器來幫助它達到工作速度。未來也許能夠通過組合循環發動機來取代助推火箭。
從技術成熟度上來看,火箭助推滑翔式要比吸氣式成熟得多。我國已經服役的東風-17導彈是典型的火箭助推滑翔式高超音速飛行器,而印度這次測試的就是使用超燃衝壓發動機的吸氣式高超音速飛行器。
印度這次試驗的水平如何?
一句話:不怎麼樣,這只是剛剛入門。按照印度官方的報道,這次超燃衝壓發動機僅僅工作了20秒,以約2公里/秒的速度僅僅飛行了約40公里。這個水平基本沒有實用性,其射程還不如遠程火箭炮,火箭炮的價格還便宜得多。
美國的X-51高超音速飛行驗證機
中國,美國和俄羅斯對超燃衝壓噴氣發動機的研究要比印度深入得多,水平也高得多。
美國從上世紀50年代就開始研究超燃衝壓發動機,進行了一系列試驗。在2004年NASA就進行了X-43A的試驗,速度最高達到了9.6馬赫,但是持續的時間不長。在2010年之後,進行了一系列X-51驗證機的飛行試驗,超燃衝壓發動機最長工作時間達到了210秒。
在2015年10月中國航空協會官網公佈的第三屆馮如航空科技精英獎獲獎名單與事蹟介紹中,在關於我國的高超音速飛行器的研究情況中,首次公開證實了我國超燃衝壓發動機研製成功和高超聲速飛行器完成自主飛行試驗的消息。2019年,中國科學院力學研究所發佈的一條消息送來了更大的喜訊:範學軍團隊在超燃衝壓發動機地面試驗中實現了連續600秒的運動時間,打破了美國X-51發動機210秒的世界紀錄。
俄羅斯從上世紀60年代開始研究超燃衝壓發動機,俄羅斯中央航空發動機研究院是超燃衝壓發動機的權威研究單位,進行過多次超燃衝壓發動機的驗證性飛行試驗,並且與美國和法國聯合進行過試驗。目前沒有俄羅斯超燃衝壓發動機工作時間的具體數字。
印度真的加入高超音速精英國傢俱樂部了嗎?
在這次測試飛行成功後,《印度斯坦時報》聲稱印度稱為繼美國,俄羅斯和中國之後第四個開發併成功測試高超音速技術的國家。這個聲明屬於印度媒體一貫的大張旗鼓的吹牛。如上文所述,中美俄三國的超燃衝壓發動機技術研究水平比印度高很多,印度僅僅是剛入門而已。並且中國和俄羅斯的火箭助推滑翔高超音速武器已經服役,印度還沒有做這類飛行試驗。
日本的吸氣式高超音速導彈模型
實際上,連日本的高超音速飛行器研究都早於印度。日本在1988年就製造出了縮小比例的ATREX-500超燃衝壓發動機,並進行了地面測試,在21世紀還利用氣球將發動機升入高空,然後讓發動機下落,利用重力加速創造出的高超聲速環境進行了一些測試。
因此,印度離加入高超音速“精英國傢俱樂部”還早。但是我們需要警惕印度的野心。據海外媒體報道,印度ISRO組織已經在Vikram Sarabhai太空中心建設了2個高超音速風洞,能夠進行一些高超音速研究。不排除印度未來會繼續進行高超音速飛行器的測試。如果他們持續投入,未來也許能夠取得突破。