《走向空天一體的新技術》:種類繁多的高超音速飛行器如何分類?

 飛行速度能夠超過五倍音速的飛行器,一般都稱為高超音速飛行器。高超音速飛行器它本身也分成很多類,大致兩種,一種是帶動力的,一種是不帶動力的。那麼帶動力的像空天飛機、高超音速飛機或者高超音速導彈,它們一般要配備一些特殊的發動機,比如說超音速燃燒衝壓發動機、脈衝爆震發動機、火箭發動機、組合式發動機等等。那麼帶動力的高超音速飛行器,它的特點是什麼呢?是能夠在大氣密度比較稀薄的區域,比如說中間層做長時間的水平飛行。還有一些高超音速飛行器,它是不帶動力的,或者帶的動力不足以讓它保持平飛。

這兩類不同的高超音速飛行器,應該說目前都在發展,比如說比較典型的非動力型的高超音速飛行器,就是彈道導彈所釋放出來的機動彈頭。那麼這樣的機動彈頭,它的最大飛行速度可以超過音速的5倍,甚至20倍,那麼它既然沒有動力,它為什麼能飛得那麼快呢?它實際上就是個滑翔器,而它的動力實際上是來自於地球的引力,就像流星進入大氣層一樣,飛行速度非常高,那麼它和大氣之間就會產生摩擦,表麵溫度也很高,那麼這樣的飛行器如果它的飛行速度超過音速的20倍,就有可能會在表麵產生等離子體,讓它變成一個隱身的,很難(被)發現的一個目標了。

帶動力的高超音速飛行器,你像高超音速的導彈、空天飛機等等,它們如果沒有動力裝置,也是沒辦法在大氣層,特別是高層做長時間巡航飛行的,它們和這種非動力型的高超音速飛行器相比,使用的靈活性就高得多了,它能飛的更遠,機動性也更好。在高超音速飛行器中,除了導彈機動彈頭、巡航導彈以外,還有飛機。一些網友或者專家認為美國現在的秘密試飛的x-37b就是高超音速的一種,或者是空天飛機的一種。如果把它定義為高超音速飛行器沒有問題,但是你要說x-37b是空天飛機,那就錯了,因為x-37b是沒有動力的航天飛機。

我們知道航天飛機不能稱為飛機,它隻是一種滑翔機。空天飛機可以說到目前為止還沒有研製出來,而航天飛機已經應用了,無論是載人的還是不載人的。可以這麼講吧,盡管x-37b再入大氣層的飛行速度很高,可能超過音速的十幾倍,但是它也僅僅是和高超音速彈頭是一個類型的,盡管它可以控製,但是它不能夠進行水平飛行。那麼在降落之前,一旦它對不準跑道,可能就沒有機會返回了,因為它沒有動力拉起來再來一次。而空天飛機不存在這個問題,這就是空天飛機和航天飛機之間的差別,從技術難度而言,可以說帶動力的,特別是帶那些特殊動力的空天飛機,它的研發難度是最大的。

下期節目裏將給大家介紹一下,高超音速飛行器的過去、現在與未來。

出品:科普中國 光明網

科學顧問:傅前哨

監製:戰釗

製片:金赫

導演:金赫

攝像:肖春芳