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科技解析:SR-71、无侦8都黯然失色!“鸣镝”高超音速飞行器到底有多厉害?|2023-01-20

上世纪六十年代美国研制出一款名为SR-71的高空高速战略侦察机。自列装美军以来的30多年时间内,SR-71多次入侵包括苏联在内的多国,却从未被击落过,甚至导弹都追不上它。

SR-71侦察机由美国洛克希德公司(Lockheed)的臭鼬工厂于1963年开始研制,1964年首飞,1966年正式服役,1998年永久退役。凭借超过25000米的飞行高度和超过3马赫的最高飞行速度,SR-71在服役后的30多年时间内多次入侵包括苏联在内的多国领空,却从未被击落过。这种飞行速度比步枪子弹还要快的侦察机直到退役之时,仍然是世界上已服役的最先进、最厉害的侦察机。

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SR-71黑鸟高空高速战略侦察机

然而,随着技术的发展,我国已经研制出一款全方位吊打美国SR71的飞行器,就连无侦8也黯然失色

这款飞行器就是“鸣镝”宽域飞行器,性能非常强大。根据珠海航展上提供的消息,“鸣镝”宽域飞行器已经发展了2代,分别是MD-21和MD-22。

第一代称为MD-21。

MD-21机长4米,翼展1.5米,重约300千克,是一种临近空间宽速域、宽空域技术实验飞行器。MD-21主要设计目的是为了验证最优设计点为8马赫的飞行器在0-3.5马赫速度下的飞行表现。最重要的是,MD-21已经进行了相关飞行验证。

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MD-21宽域飞行器

第二代称为MD-22。

MD-22机长约10.8米,宽4.5米,重量1吨,起飞重量约4吨,最大载荷系数约15%(相当于600公斤载荷),是一种可重复使用临近空间高超音速技术测试平台,最大飞行速度7马赫,最大航程8000千米。

中科院之声头条号在2022年7月1日曾发布一篇名为《中国科学院表彰30支"科技创新先锋团队"》的报道,文中提到:

2018年至今,团队针对高超飞行低成本和实用化的迫切需求,开展"鸣镐"宽域飞行器关键技术攻关,通过高效迭代,圆满完成5类7次飞行实验,成功实现了临近空间投放高速飞行器实验、宽域飞行器返场实验,前瞻探索了宽域化飞行和可重复使用技术,为攻克临近空间高超声速飞行全速域适应性难题提供了可行方案和关键支撑。

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MD-22宽域飞行器

可以肯定的是,我国绝不会停留在MD-22这个级别,未来还将有更先进型号。

仅从参数来看,MD-22已经堪称划时代飞行器,别说是美国的SR-71,就连我国备受赞美的无侦8高超音速侦察机也无法相提并论。

2021年,美国《军事观察》杂志称,“多个消息来源”显示,中方无侦8高速无人机最大速度可达6-7马赫。

速度方面与MD-22差不多,但无侦8采用的是比冲不超过470秒的火箭发动机,为了保证出勤效率,最有可能采用常温液体燃料,预计比冲不超过350秒,有专家预计它的最远航程不超过6000公里。从各方公布的消息来看,MD-22采用的是吸气式发动机,最有可能采用的是平均等效比冲超过1000秒的旋转爆震发动机,可轻松实现0-7马赫的飞行,综合性能比起飞重量约5吨重的无侦8还要厉害。

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无侦-8高空高速无人侦察机

据了解,美国研制的SR-71空重高达30.6吨,最大起飞重量达到78吨,航程为5400公里,最大飞行速度为3.2马赫。

可见,不论是重量,还是航程,又或者是速度,SR-71都被我国的MD-22全方位吊打。

MD-22真正厉害之处在于它具备极大的应用拓展潜力

MD-22本身是一个高超音速飞行关键技术的验证平台,虽然尺寸不大,但它的发展潜力可不小,总体上它有4个发展方向:

1、可直接衍生为高超音速侦察机。

按照8000公里航程计算,MD-22最远侦查半径可达3500~4000公里,足以覆盖第二岛链,可满足现阶段我国的战略需求。如果内部600公斤载荷装的是全套侦查设备,那么它将变成一款最大航速达到7马赫的高空超高速无人战略侦察机,比无侦-8还要厉害。现阶段外国所有防空系统都只能干瞪眼。

2、以它为原型,放大后可成为划时代战机。

目前,航空界关于美国标准六代机的动力形式基本上达成一致,那就是采用变循环发动机。然而,对于美国标准七代机采用什么动力,目前尚没有确切答案。从中美两国的研发路线来看,应该仍然是基于涡扇发动机发展而来,但很可能利用旋转爆震发动机技术改造燃烧室,称为涡扇-旋转爆震组合循环发动机,也称为“自增压发动机”。这种发动机可极大拓展战机的飞行包线。

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美国研制的旋转爆震火箭发动机的测试照片

2020年,美国政府透露,美国第六代战斗机已经完成首飞。然而若和具备更大飞行包线的“鸣镝”宽域飞行器比较,美国的第六代战斗机仍然相形见绌。

3、以它为原型,放大后可衍生出亚轨道轰炸机。

说起轰炸机,很多人一直对轰20翘首以盼,寄托重望。然而实际上轰20只是一种类似美国B2/B21的隐身轰炸机,为了追求极致隐身和超大航程,它们的飞行速度都不快,通常都不会超音速飞行,一旦被敌方探测系统发现,普通战机都能将其击落。

突破敌方防御体系的方式除了隐身之外,还可以以速度取胜。只要将MD-22放大至200吨级,它就能变成一款载弹量达到30吨,最大航速达到7马赫的亚轨道轰炸机。按照体积计算公式可以算出这种亚轨道轰炸机的迎风面积只会达到MD-22的13.58倍,理论上它的激波阻力并不会增加到MD-22的50倍,而是增加到MD-22的13.68倍左右,即便把机翼表面积带来的黏滞阻力考虑进去,其阻力也不会增加很多。因此,这种亚轨道轰炸机的航程将远超8000公里!

据了解,目前多数的防空系统都无法有效拦截5马赫以上高速飞行的高机动目标。一款飞行高度极高,飞行速度极快,航程超远的亚轨道轰炸机必将成为所有防空系统的噩梦,也必将成为一种比轰20更加可怕的战略轰炸机。

4、以它为原型,放大后可化身为大型空天飞机的一级,即亚轨道运载器。

空天飞机有两级组合设计和单级设计。从展板介绍可知,MD-22也是空天飞机部分技术的验证平台,实际上就是两级组合空天飞机的亚轨道运载器验证平台。

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腾云空天飞机运载器与轨道器两级分离示意图

一旦技术发展成熟,基于MD-22放大,修改成一款亚轨道运载器那也是轻而易举的事。至于空天飞机二级,现阶段中美两国就已经造出来了,我国的“神龙”轨道器和美国的“X37B”轨道器都可以作为空天飞机二级。

综上所述,在我国的MD-22面前,一度被神化的美国SR-71黑鸟高空高速战略侦查机根本就不值一提。凭借十分巨大的应用前景,MD-22及其后续发展型号必将成为我国未来众多高超音速科幻空天装备的发展基础。

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