美曝光新一代超高速侦察打击飞机 拟部署太平洋(图)(2)

     HTV-3X是美国空军/美国国防先进研究计划局（DARPA）在2008年取消的可重复使用的高超声速验证机，可重复使用高超声速飞行器的概念是DARPA“猎鹰计划”的产物，该计划包括发展小型运载火箭（SLV）、通用飞行器（CAV）和高超声速巡航飞行器（HCV）。由于CAV和HCV的结构和气动技术需要测试，洛克希德·马丁公司获得资金，开发出一系列无动力的高超声速试验飞行器（HTV）。

　　在这些研发工作实施期间，2004年作为重新聚焦于航天举措的一部分，NASA取消了几乎所有的高超声速研究，包括X-43C组合循环推进验证机的相关工作。DARPA的HTV工作自然拓展至包括第三种HTV，即有动力的HTV-3X，该验证机可利用涡喷发动机从跑道起飞，使用超燃冲压发动机加速至马赫数6，并可返回着陆。

　　利兰指出，洛马公司并未对当时HTV-3X验证机“黑雨燕”概念研究所取得的关键性成果进行宣传。“（洛马的研究工作）所建立的飞机构型能够实现可控的起飞和亚、跨、超和高超声速段的加速。

　　当时的研究工作获得了很多基础性的经验，特别是关于维持跨声速段稳定性的飞控系统设计问题。洛马公司的工作证实了该公司提出的布局能在起飞过程中不发生偏离。兰利称洛马的方案能够在保持稳定性和可控的前提下降低起飞速度，并已通过一系列风洞试验证实了这一点。

　　同样重要的是，臭鼬工厂设计团队开发出可实用化的涡轮基组合循环（TBCC）推进系统的集成方法。利兰指出洛马实际开发出一种涡轮发动机和冲压发动机相互实现模态转换的方法。洛马公司利用很多试验证实该方法，其中包括第一个模态转换验证试验。臭鼬工厂在Facet项目中完成了TBCC的缩比地面试验，该TBCC系统由小型高马赫涡轮发动机和双模亚燃/超燃冲压发动机组成，两种发动机共用一个轴对称进气道和喷管。

　　与此同时，美国空军研究实验室并行开展的HiSTED（高速涡喷发动机演示）项目并未制造出可用于TBCC，飞行速度最大可达马赫数4的小型涡喷发动机。利兰回忆高速涡轮发动机是当时遗留的一个技术问题。这就为臭鼬工厂的设计人员留下了一个熟悉的问题：如何解决现有涡喷发动机最大速度马赫数2.5与亚燃/超燃冲压发动机启动速度马赫数3-3.5之间的动力接力问题？臭鼬工厂的设计人员称之为马赫数3附近的“推力鸿沟”。

　　尽管在HTV-3X取消后，在DARPA模态转换项目的支持下，洛马公司继续开展了该问题的进一步研究，但是在2009-2010年完成TBCC发动机模型后，相关工作暂时告一段落。因此，洛马和航空喷气洛克达因两家公司就此问题展开交流，并开展了为期7年的联合研究工作。

　　最终，两家公司获得了设计突破，使之能够开发SR-71的高超声速后继机。利兰指出，公司已经开发出利用如F100/F110这类现有战斗机发动机的方法。相关的工作包括改进亚燃冲压发动机以获得更低的启动速度，这将是新一代高超声速飞机研制的关键，并将是该型飞机近期可实现，并具有较好的经济可承受性。利兰指出即使当年HiSTED项目的发动机取得成功，即使“黑雨燕”实现飞行，将当时的小型涡喷发动机大型化仍将耗资数十亿美元。

　　洛克希德公司不打算透露解决“推力鸿沟”的方法。然而，可能的几个解决概念是已知的，包括不同的射流预冷器方法，即向压气机注入大量的冷介质以提高性能。其它增加发动机功率的概念包括“高超燃烧器”，这是一个作为加力燃烧室的推力增强装置，随着马赫数增加转换至亚燃冲压发动机。今年早些时候收购了洛克达因的航空喷气公司还将火箭引射亚燃冲压发动机作为实现0至马赫数6无缝推进接力的另一种解决方案。

　　虽然建议推力增强概念的细节仍处于保密状态，利兰指出成功实现模态转换设计的很大一部分工作在于进气道。其原因在于必须确保亚燃冲压发动机和涡喷发动机工作问题，两发动机将并行工作。

　　洛克希德公司已经完成部件的缩比试验。下一步将进行一系列试验或关键性的演示验证。目前，洛马已准备好开展关键演示验证，并计划于2018年研制技术验证机。那将意味着开始制造和开展完整关键演示验证。截至目前，并无技术难题，唯一阻碍获取高超声速的仍旧是高昂的费用，以及高超声速本身的复杂性和独特性。

　　2018年的时间线源自高速打击武器（HSSW）项目的可能进度安排，该项目是由美国空军和DARPA组织的高超声速导弹项目。洛马公司认为在HSSW完成试飞前，预计将不会开展高超声速飞机的演示验证。

　　2018年的时间线还要配合美国空军高超声速路线图，该路线图要求2020年开展高超声速打击武器研制，2030年开展穿透区域ISR飞机研制。高速ISR/攻击飞机的主要要求是具备无通信和导航卫星支持下的生存力，并能够执行拒止区域的穿透任务。就TBCC推进系统而言，空军已经要求具有比2010年12月提出的马赫数4更高的速度。最新的要求据信至少要马赫数5以上的巡航速度，并可从常规跑道起飞。