軍武/大陸預研製高超聲速飛機 性能將超美「黑鳥」

美國SR-71「黑鳥」戰略偵察機。

《中國航空報》25日發表文章表彰中航工業安慶公司發動機組在多型產品方案評審中的事跡。其中提到『大陸為某飛機配套的首次新研的串聯式渦輪衝壓組合發動機專案』,從文字描述來看,這是一種類似美國SR-71『黑鳥』的J58變循環發動機的新型發動機。

根據觀察者網報導,有接近空軍的消息靈通人士告訴記者,這是大陸國內某研究所正在進行預研的高超聲速載人飛機專案的一部分,其最終成品的飛行速度將會超過『黑鳥』,不過目前這一專案尚未正式立項。據資料,中航工業慶安公司是大陸大型的機載設備研製、生產企業,在機載武器裝備、飛行器操縱控制系統方面有專業優勢,目前其防務產品包括機械、液壓、氣動、電子、電氣裝置及控制系統,他們可能在上述大陸『黑鳥』研製專案中承擔了部分與發動機相關液壓裝備的攻關任務。


美國SR-71『黑鳥』戰略偵察機。

8月25日出版的《中國航空報》提到,2015年上半年內,他們(中航工業慶安公司發動機組)先後完成了三型發動機多型產品的方案設計工作,並分別於5月、7月順利透過主機所的方案評審。』

關於該單位參與的『三型發動機』,文章仲介紹為:『大陸為某飛機配套的首次新研的串聯式渦輪衝壓組合發動機專案』、『某重點型號發動機』和『某重點型號中涵道比發動機』。根據文中相關描述,可以推測後兩者是此前大陸國內已經公開的渦扇-10改進型發動機和渦扇-18發動機。

但『串聯式渦輪衝壓組合發動機』是一種大陸國內此前從未開展過的專案,文章中描述:『沒有可借鑑的先例……大陸國內沒有合適的耐高溫特種文件,他們就透過各種管道聯繫國外經銷商;沒有合適的工具,他們就自己造;沒有值得借鑑的先例,他們就爭做第一。甚至連70多歲的老專家都親自上陣指導方案論證工作,確保方案設計的順利進行。……數月的辛苦勞作化作了豐碩的果實……』。這表明該單位在幾個月內完成了與此型發動機相關的預研任務,可能是與發動機控制系統相關。

所謂『串聯式渦輪衝壓組合發動機』,屬於變循環發動機的一種,目前世界上已經實用化的此類發動機主要是美國SR-71『黑鳥』戰略偵察機所用的J58發動機。這種發動機實際上是將一台渦輪噴氣式發動機周邊增加一圈空氣通路,在後方有一個衝壓燃燒室,在飛機飛行速度達到1.5倍音速以上時,透過液壓活門關閉渦輪噴氣式發動機的進氣通路,讓氣流直接進入衝壓燃燒室燃燒。這樣就可以發揮衝壓式發動機在超音速到高超音速條件下效率高的優勢,而在低速時則使用渦輪噴氣發動機,提供起降階段的動力。70年代研製的『黑鳥』飛機在J58發動機的推動下可以達到3.5倍聲速,至今仍是速度最快的實用化噴氣式飛機。

透過其原理可以看出,此類發動機的進氣活門等機構對於控制作動系統提出了極高技術指標要求,依託大陸國內現有水準是否可能突破這一技術,可能就是慶安公司在上述方案研究方案中的主要論證課題。

有接近空軍的消息靈通人士向觀察者網透露,採用此型發動機的飛機專案已經開展幾年,是西南某飛機研究所抓總研製的一個探索性專案。該專案中涉及的飛機目標指標將超越美國SR-71『黑鳥』,最高飛行速度達到接近5倍聲速,也就是衝壓發動機工作速度上限(更高速度需要使用超燃衝壓發動機)。該機為有人駕駛的大型飛機,其動力系統設計與蘇聯末年米格設計局提出的『301專案』相似。不過,這個專案目前尚未正式立項,還處於預研階段。

美國70年代研製的『黑鳥』飛機在其研製之初曾計劃用於高速截擊機、戰略偵察機等多種不同用途,目前大陸正在預研的這種高超聲速飛機可能也將會有相似的多用途設計要求。

美國《防務週刊》8月24日報導,美國洛克希德•馬丁公司『臭鼬工廠』已經開始進行旨在取代U-2和RQ-4『全球鷹』的下一代高空戰略長航時飛機研製,該機可能採用有人、無人兩用設計,至於飛行速度和高度等資料目前尚未公開。此外,傳說該公司已經研製成功了飛行速度5-6馬赫的『曙光女神』戰略偵察機。


號稱『蘇聯黑鳥』的米格301專案設想圖。

可見美國從未中止在航空技術方面的前沿性探索,在高空高速戰略偵察機方面其仍然具有很大優勢。大陸開展的新高空高速飛機專案如果成功,將一舉填補大陸在這一方面的空白,並大大縮小中美兩國在這方面的差距。

目前世界上研製成功飛行速度超過3倍聲速的實用化飛機的國家只有美俄兩國,其最著名的機型是SR-71和米格-25飛機。美國空軍和中央情報局使用SR-71和A-12在全世界各地進行了大量間諜偵察任務,從未被擊落。俄羅斯的米格-25則一直承擔截擊和轟炸任務,後來又研製了速度稍慢的米格-31截擊機,至今該機仍是俄羅斯最重要的截擊機。


俄羅斯米格-25高空高速截擊殲擊機。