近日, 由我國航天科技集團公司空氣動力技術研究院(又稱航天11院)研制的高超音速飛行器系統星空-2火箭, 在西北某靶場成功發射, 在經過近10分鐘飛行試驗, 火箭完成主動段程序轉彎、拋整流罩、級間分離、釋放高超試飛器自主飛行、飛行器彈道大機動轉彎等試驗程序, 最終按預定彈道進入落區。 該文稱, 航天科工四院某款火箭作為高超音速飛行器的助推系統, 將其投送到預定高度, 高超音速飛行器成功實現與火箭的分離后, 在高度為30公里, 馬赫數為5.5至6倍音速的飛行窗口自主飛行400秒以上, 完成了氣動力/熱、分離干擾、自然轉捩/人工轉捩等8項科學問題數據測量。
據新聞披露, “星空-2”火箭搭載的是國內首款乘波體氣動布局的高超聲速試驗飛行器。 當飛行器速度超過音速的時候, 在飛行器的周圍會產生一個很薄的激波層, 激波層內的空氣密度, 速度, 溫度等性質都會發生劇烈的變化, 例如飛行速度2倍音速的的時候, 激波層內的空氣靜壓上升為1.7倍, 溫度上升為1.17倍, 密度變為1.46倍。 科研人員在試驗中發現, 采用普通氣動外形的飛行器在高超音速飛行時遇到了困難,
這種外形的缺點是大氣層外飛行段或再入段機動能力有限, 容易被對方導彈攔截。 后來科學家又提出了能否利用激波里的壓縮空氣提高飛行器升力, 即所謂乘波體構型, 將飛行器設計成只有下表面會產生貼在表面的激波, 下表面的氣體的壓強會急劇上升, 從而提高升力, 就好像飛行器把產生的空氣激波騎乘在自身下面。 乘波體的優勢是依靠激波產生的高升力可長時間在大氣層內做高超音速機動,
X-51A從2010.5.26到2013.5.1總共進行了 4 次飛行試驗, 其中前三次試驗均告失敗, 直到2013年5月才終于成功, 有效飛行時間為240 秒, 最大飛行速度達到馬赫數 5.1, 最大飛行高度22公里。 美各界新聞媒體進行了大量報道, 對其試驗評價很高, 認為這次試驗展現出的超燃沖壓發動機的技術上的飛躍, 相當于第二次世界大戰后期從活塞式發動機向噴氣式發動機的重大進步。 從“星空-2”高超音速飛行器公布的數據和新聞分析,
“星空-2”是目前公布的吸氣式高超聲速飛行器最長的飛行時間(目前我國和俄羅斯的其他吸氣式高超音速飛行器并沒有公布具體飛行時間)。
“星空-2”高超音速飛行器的成功,
為我國以后發展到尺寸較大的高超聲速導彈、高超聲速飛機或可重復使用的航天運載器,
甚至最終發展成為空天飛機,
據公開資料披露, 航天十一院已在國內首次完成了1100℃以上高溫熱管的設計定型及工藝制備, 可將1200℃以上的飛行器氣動加熱部位溫度降低到200℃以下, 并能維持此溫度15分鐘以上, 這也意味著星空2號乘波體飛行器飛行時間還有很大提升的空間,初步滿足了吸氣式巡航高超聲速飛行器在臨近空間內長時間高速飛行熱防護和減重的需要。 目前美方的X-51A熱防護主要還是防熱陶瓷瓦,耐高溫重金屬,二氧化硅類燒蝕性防熱材料,還沒有疏導式熱防護技術已實際應用于高超音速飛行器的公開報道。
目前美方的X-51A熱防護主要還是防熱陶瓷瓦,耐高溫重金屬,二氧化硅類燒蝕性防熱材料,還沒有疏導式熱防護技術已實際應用于高超音速飛行器的公開報道。