#长文创作激励计划#

这几天来高超音速领域新闻好几个
，
看的吃瓜群众都有点懵圈了
，
中美双双在高超音速领域公布了各自的进展
，
美国的是进攻性武器
，
而中国的只是一些飞行器
，
相比之下
，
美国的高超武器来得更直接！真的是这样吗
？

事实上美国在高超音速领域的突破
，
大概只有中国在2015年~2016年时的水平
，
与中国至少也差8~9年！然而更令美国人胆寒的是目前中国公开的技术也是好几年以前的
，
现在中国的高超音速技术水平如何
，
估计得好几年以后才会知道
。


三款高超音速突破：哪家最牛逼
？

第一款是中科院在12月10日公布的HCW测试结果
，
全称是“High-pressure Capturing Wing”
，
翻译成中文就是高压捕获翼构型
。
这是中科院力学研究所研究员崔凯十几年研究的结果
，
从2011年开始
，
崔研究员就发现了一种解决高超音速飞行器速度越高载荷越低之间矛盾的解决办法
，
开创性的提出了一种高压捕获翼的气动解决方案：

这种捕获翼的结构很简单
，
在高超音速飞行器的尾部上方有一片高强度机翼
，
看起来有点像F-104战斗机的水平尾翼
，
在垂尾的顶部
，
不过战斗机的水平尾翼配平使用的
，
而HCW却是作为主升力机翼使用
，
而且原理完全不一样！

HCW应对的升力主要是激波
，
在亚音速飞行器中根本就不需要考虑激波这个问题
，
在超音速飞行器中激波也是要极力避免的
，
因为激波这玩意儿是一道压缩波
，
厚度只有几个微米
，
但是能量极大
，
所以常规的超音速战斗机都是后掠式的
，
一个是推迟激波产生
，
另一个是“躲在”机头激波锥内
，
避免机翼被激波打到
。


HCW却不是不怕激波
，
反而是迎着激波上
，
因为HCW机翼要在激波上搞事
，
在理解HCW机翼的升力前先来理解下激波的压缩效果
，
激波相当于一道空气的栅栏
，
能通过空气
，
但在高速下气流会堆积起来
，
压力会增加形成动态高压
。


HCW的机翼会“接住”机头射过来的激波
，
并在机翼下反射回机身
，
再从机身上反射回机翼
，
形成两道“空气栅栏”
，
在高速飞行中
，
空气会被兜住
，
形成一个高压区域
，
与机翼上方的低压区形成压差
，
这就是升力的来源
。


据崔研究员公开的资料
，
一片薄薄的HCW可以增升30%
，
这要是用在滑翔高超武器上
，
30%的弹头增加效果应该是很可观吧！

第二款是12月13日
，
美媒TWZ报道的美国LRHW高超音速导弹
，
这是洛马为美国陆军研发的远程地对地高超音速武器
，
直径0.88米
，
长10.5米左右
，
射程2800千米+
，
最高速度17马赫
。


在这里先说明下
，
很多网友都认为
，
美军的LRHW高超音速导弹最高速度只有5马赫
，
不知道各位是哪里找来的数据
，
这个速度是可以算出来的
，
LRHW是一种滑翔高超音速导弹
，
本体是一枚弹道导弹
，
射程是2800千米+
，
弹道导弹的射程大概在2500千米左右
，
因为LRHW的滑翔性能很差
，
滑翔比最多也就在3-4左右
。


300千米/4=75千米
，
也就是就算从75千米高度开始滑翔
，
滑翔距离也只有300千米
，
所以导弹本体估计2500千米大差不差
，
弹道导弹的轨迹是标准的弹道
，
2500千米导弹速度估算可以用这个公式来表示：

2500的平方根=50
，
再乘以0.09=4.5千米/秒
，
大约就是13马赫
，
但是高空音速会比较低
，
所以估值15马赫也没啥问题
，
网友估计的5马赫肯定是不止的
，
美军的武器没必要故意贬低
，
15马赫就15马赫
。


为什么能用弹道导弹模式评估
？因为滑翔高超音速的前半程就是一枚弹道导弹
，
滑翔高超导弹与弹道导弹唯一的区别就是弹头不一样
，
所以最大速度可以用弹道弹道来评估
，
滑翔增程的那几百公里减掉后就可以按射程评估速度了
，
这个15马赫时最高速度
，
并不是末端速度
，
因为穿过大气层时重力势能会被大气阻力消耗
，
速度会逐渐降低
。


LRHW导弹测试多次失败
，
一直到最近才连续两次成功
，
美军的训练弹都装备4年了
，
操练的都不好意思了
，
原来以为很快就会装备
，
所以才搞了训练弹
，
谁知一直失败
，
而且美军高超音速测试记录上连续两次成功后第三次接着失败也是有记录的
，
所以LRHW现在并没有服役
，
搞不好第三次失败又要回炉重造了
。


另一个是LRHW属于轴对称高超音速滑翔弹头
，
比DF-17的乘波体滑翔性能要差一大截
，
大概就是中国2015~16年的水准
，
整整落后大约8~9年以上
，
你说美军这武器先进吗
？妥妥的老二
，
技术已经算不错了
，
但还是没法和中国比！与DF-17同级别的导弹是ARRW空射高超
，
屡射屡败
，
美国空军已经将其事实上下马了（名义上还在）
。


第三款是12月15日
，
中国公布的MD-19飞行器
，
根据公开视频介绍
，
这是一款临近空间的宽域飞行器
，
这个命名很有特色
，
临近空间的定义是高度20千米~100千米范围内的空域
，
宽域指的是宽速域
，
一般就是0~5马赫+
，
当然5马赫不是上限
。


大意指的就是一种高超音速飞行器
，
飞行高度应该是30千米+
，
速度超过5马赫的飞行器
，
具体数据没有公布
，
但在2022年的珠海航展上曾公开过MD-22的数据：

长约10.8米
，
宽4.5米
，
起飞重量约4吨
，
最大载荷系数约15%
，
适用马赫数0-7
，
最大航程可达8000km航程；

从气动布局上来看
，
MD-19是MD-22的缩小版
，
尺寸只有MD-22的1/2~1/3
，
但是速度上应该差异不大
，
也就是是MD-19的速度应该在7马赫左右
，
这种小型飞行器
，
有网友认为是用来侦察的
，
种花家认为有可能
，
但是体积过小
，
似乎干啥都不合适
，
当然都有正式编号MD-19了
，
肯定不会是模型
，
一定有实际用途的
，
这个还要请各位网友留言猜测了
。


MD-25：亚轨道轰炸机吗
？

MD-19出现后
，
社交媒体上另一种飞行器是MD-25
，
从气动布局来看
，
三款飞行器出奇的一致
，
从小到大的趋势来看
，
MD-25应该是一大型高超音速飞行器
，
至于是干啥用的
，
这里就不太好猜测了
，
从模型公布的外观来看应该是一架无人高超音速飞行器
，
因为没有任何舷窗等出现
。


但是非常令人好奇的是在机头靠后一点的位置
，
有两个白色的圆斑
，
左右对称
，
机尾还有一个圆斑
，
完全搞不清是啥作用
，
倒是像一种背驼式飞行器的载机
，
但就高超音速飞行来说
，
载机应该和子机贴合的
，
所以载机这个说法不太靠谱
。


社交媒体上有网友指出这可能是一种亚轨道轰炸机
，
所谓的亚轨道高度就是在80~100千米左右的空域
，
属于临近空间的最高端
，
一般而言亚轨道轰炸机有几个特征：

此处高度太高
，
不可能使用什么吸气式发动机
，
但是低空可以使用吸气式发动机
，
因此这种飞行器至少会使用吸气式以及火箭两种类型的发动机
，
或者类似于组合循环火箭发动机的类型
，
这类发动机可以吸气也可以工作在火箭模式
，
比如英国的佩刀式发动机以及中国的云龙动力都是这种类型；

亚轨道空气稀薄
，
也因为飞行器的机翼没有足够升力
，
速度也达不到入轨速度
，
飞行器不可能在这里存留太久
，
因此飞行器会出现波浪式飞行
，
也就是从低空稠密大气层处开始加速
，
然后到30~40千米左右时切换成火箭模式飞行
，
然后以抛物线轨道飞行至60千米后开始关机
，
自由上升至80-120千米的轨迹最高点
，
然后再俯冲滑翔
，
等到快接近30千米时拉平再次加速进入下一个抛物线飞行循环
。


在这个过程中有一个比较特殊的耐热要求
，
因为80千米以上几乎就是真空
，
从这里开始俯冲
，
加上初始速度
，
极有可能会超过8~10马赫
，
这个速度下机体表面应该有一层耐高温材料
。


亚轨道轰炸机的实质性伤害不大
，
因为这种飞行器速度极高
，
高超音速飞行器载荷本来就比较低
，
所以说这是轰炸机的威胁还真不是特别大
，
比如飞越半个地球去美国投送一枚空对地导弹
，
也就只能摧毁一个高价值目标
，
不过亚轨道轰炸机更大的作用是威慑！假如MD-25真的是是一架亚轨道轰炸机
，
那么它到底有哪些优势呢
？目前领空的高度比较模糊
，
假设一架飞行器从美国上空80~120千米处通过
，
请问美国该怎么处理
？

首先第一个
，
这里不是明显声索的领空高度
，
美国空军和美国国家航空航天局对于外太空的定义则为海拔80千米
，
要是高于这个高度擦着美军基地上空飞过
，
这会不会有问题
？

第二个则是就算有问题
，
那么这架飞行的高度在绝大部分防空导弹拦截高度以外
，
只有萨德与SM-3导弹才能有效拦截
，
但是这架飞行器是可控的
，
也就是轨迹随时发生变化
，
而萨德和SM-3是拦截“死目标”的
，
也就是导弹无法拦截可以灵活机动的目标
，
因为导弹的导引头在计算出新的拦截轨迹后来不及拦截
，
目标就已经错过了
，
因为对方速度实在太高
。


第三个是心理震慑
，
卫星天天过顶大家已经习惯了
，
一个是因为卫星有固定的轨道
，
啥时候来啥时候走一清二楚
，
如果有绝密任务要执行不能让卫星侦察
，
避开卫星过顶时间段就行
。
但是亚轨道飞行器就有点麻烦了
，
想来就来
，
想走就走
？而且还出入美国空域如入无人之境
，
怎么办
？

更麻烦的是美国如此先进的国家
，
竟然对亚轨道通过的飞行器束手无策
，
而且这架飞行器还是来自自称发展中国家的中国
，
你一说这不是很不给美国面子么
？美国是全世界科技最先进的国家
，
但是这回却被一架发展中国家的亚轨道飞行器把美国的面子按在地上摩擦
，
你说美国这面子往哪搁
？

技术还是几年前的：中国现在的技术
，
谁都不知道怎么样了

MD-19视频是12月15日公开的
，
但是这视频是什么时候拍摄的没人知道
，
不过上文中介绍的几个测试是有时间的
，
比如HCW高压捕获翼构型的测试时间是2021年
，
这个在视频中交代很清楚
，
崔凯研究员称这个探空火箭带着缩比模型测试时间是2021年
，
飞行中取得了大量数据
，
至于现在的进展报道中没说
，
崔凯只是淡淡的表示现在还在研究中

另一个MD-22的阵仗则有点大
，
首次公布这个飞行器是在2022年的珠海航展
，
按理来说
，
MD-19的研究时间应该早于2022年
，
至于是哪一年也是没人知道
，
只是从视频公布的时间来看
，
这个已经进入到了空投测试滑翔性能了
，
这表示进展相当不错
，
已经从技术论证走到了验证机阶段了
。


MD-25的进度也不清楚
，
因为到现在为止
，
MD-25的资料在网上竟然搜不到
，
仅有的图片是社交媒体上公布的
，
与MD-22的布局很相似
，
网友这是按三个型号一个比一个大的趋势推测MD-25是一架大型高超音速飞行器
，
但到底是干啥用的
，
没人知道
。


延伸阅读：美国为何在高超音速技术为什么迟迟无法突破
？

对于中国高超音速飞行器的进度
，
美国人也是相当毛
，
毕竟中国人有几个德行
，
一个是延迟很久才公布
，
都是几年前的消息
，
至于现在的消息
，
要几年后才能知道
，
也就是说现在公布的就是已经落后了
，
可以公布了！另一个是公布了之后也不说
，
就大家瞎猜
，
到底是干啥用都不知道！

事实上美国人心里肯定是有数的
，
毕竟美国是全球发展高超音速技术最早的国家
，
没有之一！X-43各位应该是知道的
，
这个系列中有X-43A、X-43B、X-43C等型号
，
2004年11月16日测试时在1.2万米的高空达到了9.8马赫的高超音速
。


不过X-43这种飞行器设计有点问题
，
比如机头激波抬头力矩也尾部发动机尾喷口单向膨胀等都造成了不小的问题
，
并且这种飞行器很难全向机动
，
作为武器难以使用
，
同时X-43还用的是液氢燃料
，
更不能作为武器
，
所以后来这个高超音速方案就被X-51代替了
。


X-51的设计要比X-43更合理
，
也更接近于导弹
，
2013年5月1日
，
X-51A进行了第四次试验
，
在试飞过程中每个步骤也成功进行
，
最终在耗尽燃油的情况下完成了持续3分30秒的音速5.1倍的飞行
。


但是这俩都没有继续发展
，
原因是多个的
，
这两个已经证明了超燃冲压发动机可行
，
但燃烧不稳定
，
需要技术突破克服
，
同时路线方向调整
，
全力发展高超音速武器研发
，
但是在超燃冲压发动机上遭遇了难以想象的困难
，
HAWC吸气式高超音速武器迟迟未能突破
，
最终吸气式高超音速武器难产
，
据称进展比较顺利
，
但从未成功试射
。


中国走的路子不一样
，
吸气式高超中国也知道很难
，
所以中国果断转向了滑翔高超音速领域
，
很快取得突破并在2019年正式服役
，
此时的美国资源全部在吸气高超领域
，
发现中国装备才知道贪大求全的方案实在一口吞不下
。


但是事实已经无法改变
，
美国在滑翔高超上同样遭遇了很大的障碍
，
高超音速风洞技术缺乏导致大量实验室是模拟完成的
，
与实际情况相差比较大
，
屡射屡败
，
屡败屡射
，
在中俄取得滑翔高超突破后美国的心态直接就崩了
，
比如ARRW测试就是成功、失败、成功、失败、失败、失败.....空军彻底崩溃了
，
陆军的LRHW也是类似的情况
，
此前测试连续三次失败
，
最近两次成功
，
终于有了点起色
。


就算美国现在立马成功
，
也早已落后中国8~9年
，
大家都知道
，
高超就像推开了一扇知识库的大门
，
中国是在2014~2015年间打开的
，
这些年你猜中国玩出了啥花样
？种花家也不知道
，
就算知道了也不能说
，
作为全球最先进科技国家的美国是不是还得恶补落下的课程
？

网友看法

1、网友博学的橘子8le：霉国有17马赫的风洞吗？

2、网友直率风铃vm：这么详细？为什么要报道研究人员的名字不涉密吗？

3、网友平静179370945：不懂：如崔的这样的高级研究，我们为什么要公开？？！！[呲牙][呲牙]

4、网友沉着明镜qv：这样的文章不涉密吗？

5、网友分秒必争花猫Ly：为何要说明的这样详细，是想告诉霉帝或潜在对手吗？高科技方面不可这样实诚，应胡诌八扯，不给任何提示，让对手多走弯路。

6、网友明明白白的糊涂虫：美国高超音速入门级，很有可能还是抄的。

7、网友有匪君子：High-pressure Capturing Wing，中国自己设计的，弄一堆洋文干什么，怕大家能看懂啊。

8、网友责任在美方：感谢马斯克开源吧[马思纯的微笑]

9、网友中，蜘蛛侠，小，嘻嘻嘻，吃，，：谁家有激波风洞谁家飞行器就先进

10、网友平安上策：。原理也公开？

11、网友好人一生平安1477：领先就领先美国[赞][赞][赞]

12、网友我是托蒂：轴对称是抛物线弹道吧？

13、网友局地沙尘暴：美帝连续两次成功，查查看是不是咱们又泄密了，前几天还有人给他们递点子，说他们的技术路线错了

14、网友开默君：气动外形有风动加持，就看爆震谁先列装。

15、网友谷良：美国与中国比高超音速武器，如果美国是高中水平的话，中国就是大学水平。

16、网友aaa平安：吸取经验丰富自己[呲牙][呲牙]

17、网友创创随笔：[玫瑰][玫瑰]

18、网友星空之中：[赞][赞][加油加油][加油加油]

19、网友d99：中国加油[赞][赞][赞][赞][赞][赞]

20、网友岸边闲夫：这种文章，七分靠基础理论功底和写作技能，三分靠脑洞大开的超级想象！于现实有几分关系呀？！