決勝高維——我國空天飛機的雛形無偵8

在我國70周年閱兵式上曝光瞭一款有特殊意義的無人飛行器無偵8,它別具一格的造型讓人耳目一新,眼前一亮。

決勝高維——我國空天飛機的雛形無偵8

無偵8的高升阻比外形

在無偵8之前我國隻有殲8改裝的殲偵8在艱難的承擔高空偵察的重任,性能與無偵8不可同日而語。

雖然現在衛星的偵察能力已有極大提高,但生存能力和靈活性較差,仍無法替代偵察機。當今世界能同無偵8相比較的,隻有大名鼎鼎的黑鳥瞭,隻有比較才能更好的理解無偵8,這比列舉一大堆枯燥乏味的數據更加形象、生動。以下將試著從氣動佈局、發動機、材料以及速度和高度(這二者密不可分,合並討論),這四個方面來逐一解析。

第一,從氣動佈局上看,無偵-8造型十分特殊,是有尖銳三角翼的飛翼佈局,兩臺發動機完美的融入機身,看上去渾然一體,沒有任何突出物。兩個垂直尾翼位於主翼兩側,為高速飛行提供瞭充分的航向穩定性。很明顯,這是一種高速飛行的無人機,除此之外,它還有優秀的隱形設計,單是沒有進氣道一條,已經是無可比擬的先天隱身優勢瞭。

黑鳥隻是後機身采用瞭三角翼,機翼還突兀的塞進瞭兩臺巨大的J58變循環發動機,且融合程度不高,稱不上整機升力體,仍然屬於傳統佈局。

決勝高維——我國空天飛機的雛形無偵8

黑鳥的機身融合度並不高

作為有人偵察機的黑鳥雖然達到瞭理論上的“雙三”標準,但這個飛行高度和速度都超出瞭人體可承受的范圍,兩名成員必須穿著全密封的飛行服,跟宇航員類似。而且龐大的座艙還要降溫,營造適合的駕駛環境,圍繞著飛行員增加的重量非常可觀。

這一切導致黑鳥體積重量太大,最大起飛重量78噸,最大爬升率卻隻有僅60 m/s,翼載達460公斤/平方米,使得黑鳥的航程僅4800公裡,尚不及轟6。

而無偵8不受有關飛行員的一切限制。飛翼佈局又帶來瞭較大的升力和載荷,最終以遠小於黑鳥的體量達到遠遠超過黑鳥的速度及航程。

第二是發動機。黑鳥用的是龐大復雜的渦噴沖壓變循環發動機,但是因沖壓發動機沒有壓氣機,不能在靜止的條件下起動,必須與渦噴發動機配合使用,成為組合式動力裝置。但費這麼大勁弄出來的發動機推力卻不怎麼樣,沖壓速度為3倍音速時,在地面產生的靜推力也隻有200千牛。這使得黑鳥推重比不高,加速性欠佳。沖壓發動機的優勢在於能持續提供比渦噴發動機開加力還要大的推力,維持長時間高速飛行。

無偵8的發動機是兩臺液體火箭發動機, 沒有進氣道及其調節裝置,省掉瞭黑鳥巨大的進氣調節錐,但要攜帶氧化劑,氧化劑和燃燒劑必須儲存在不同的儲箱中。

決勝高維——我國空天飛機的雛形無偵8

無偵8的尾噴管

沖壓發動機進氣速度為3倍音速時,理論上僅可使空氣壓力提高37倍,液體火箭發動機則完全沒有這個限制。因此,液體火箭發動機的燃燒室溫度可達3000~4000℃,而沖壓發動機的燃燒室溫度僅2000多度。因此液體火箭發動機在推力上有很大優勢。

吸氣式發動機的爬升性、加速性無法與火箭發動機相比。不適合戰損評估之類對時間敏感的任務。

且無偵8采用的新型液體火箭發動機能反復起動、控制推力大小、工作時間更長,火箭助推到臨近空間後可再通過滑翔來增加航程和滯空時間。

新型火箭發動機使導彈與飛機的界線變得模糊,無偵8可以是一架高速飛機,也可以是航程加倍後的一枚導彈。

再就是材料,黑鳥機體材料的93%為鈦合金, 非常昂貴,造價20億美元,註意!這可是60年代的20億美元,因此它僅僅生產瞭32架。無偵8則采用瞭碳纖維復合材料,性能遠非當年黑鳥不成熟的鈦合金可比。

最後是速度和高度。進行偵察時必須深入敵方控制區,因此就必然會面對敵方的各種防空系統,所以無偵-8的速度和高度必須能夠保證它在對手密密麻麻的防禦網中遊刃有餘,全身而退才行。

當代防空系統對偵察機提出瞭更高要求,現在不是60~70年代,防空導彈剛起步那會,隻能攔截3萬米以下,速度不超過2倍音速的空中目標。先不提周邊比較先進的防空/反導系統,如愛國者、薩德、標準、S-300/400系列。打雙3類的空中目標,連臺灣比較渣的天弓系列導彈都能做到。

超音速與高超音速的分界點5馬赫其實是對沖壓發動機而言的,是亞燃與超燃理論上的分界線,火箭發動機則完全沒有這個限制,我國的吸氣式發動機水平落後,但火箭發動機尤其是液體火箭發動機並不比世界先進水平差多少,無偵8的新型發動機又使液體火箭煥發出瞭新的生命力。拋棄瞭華而不實,復雜而不靠譜的沖壓噴氣發動機。

因此,無偵-8的飛行速度不僅應該超過5馬赫,還很有可能達到七八個馬赫,人類迄今為止速度最快的有人駕駛飛機,並不是3馬赫的“黑鳥”,而是美國的X-15火箭動力試驗機,速度可達6馬赫以上,這還是在上世紀60年代的水平,而不需要考慮載人的“無偵-8”速度達到7-8馬赫,是很有可能的。

決勝高維——我國空天飛機的雛形無偵8

再就是高度, 一些新銳的防空反導武器,比如薩德S-300/400等,其最大攔截高度都超過30千米,以色列箭2攔截高度也有八九十公裡,標準3更是超過瞭100公裡。

但目前世界范圍內的防空/反導武器都不能有效應對臨近空間武器裝備,無偵-8如果能在臨近空間進行高超音速滑翔,則機動范圍更寬廣,飛行軌跡飄忽不定,目前的各種攔截彈拿它沒有辦法。

1998年黑鳥戰略偵察機已全部退役,繼任者就是傳說中的曙光女神,但近年來的種種跡象表明,美國的超燃沖壓發動機研發似乎遭遇瞭瓶頸,一直處在試驗狀態,在龍卷風中點燃一根火柴何其困難,這其實也在意料之中。我國的無偵8另辟蹊徑,在高超音速飛行器領域開辟瞭一片新天地。

無偵8主要的使命是快速戰略偵察,在敵重要目標上空獲得至關重要的圖像、雷達情報,還可以緊密跟蹤敵水面艦艇的動向,為新一代高超音速導彈指示目標,而軌跡呆板的衛星戰時極有可能遭到標準3先發制人的打擊。

除瞭快速偵察,無偵-8還必須能配合DF-17/21/26等中程彈道導彈進行戰損評估,由此我們可以判斷無偵-8的航程應該是大於5000千米的。

決勝高維——我國空天飛機的雛形無偵8

既能在大氣層又能在臨近空間活動的無偵8已經有瞭空天飛機的特征,可以看作是我國對空天飛行的初步探索。

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