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美國變形發動機被曝出,可超17倍音速,或徹底改變高超音速技術?

2024-07-13軍情

最近從The Debrief得到的一份情報簡報顯示,美國正在研發一種驚人的新型變形超音速發動機。這種發動機能夠在飛行過程中改變自身結構,提供超出當前高超音速發動機的效能和效率,使飛機能夠以5至17倍的高超音速飛行,或可能徹底革新高超音速技術領域。

這種技術的創新可能象征著美國在應對高超音速武器方面的策略及其發展方向的轉變,特別是在美國日益擔憂自身在高超音速技術方面落後於中國和俄羅斯的背景下。

該專案由中佛羅裏達大學承擔,得到了美國海軍實驗室的資助。他們設計出一種在飛行中能變形的超音速引擎,旨在解決高速飛行時遇到的挑戰。

目前超音速飛行主要依靠超音速燃燒沖壓發動機(Scramjet),該類別發動機能夠在飛行中超音速吸入空氣,並利用它在燃燒過程中達到極高速度。盡管如此,很多超音速燃燒沖壓發動機在效率和效能上存在缺陷。

中佛羅裏達大學的團隊已經開發了一種「空氣熱力學」模型,專用於可變形的高超音速發動機,目前這一技術已經步入實驗測試階段。這種可變形超音速引擎能夠自我調整表面結構,以最大化效能、推力和飛行距離,有望實作在30分鐘內從紐約飛往洛杉磯的飛行,最終目標是套用於高效能軍事飛行器、快速應急反應和高速商務旅行。

引擎效能一直是美國超音速武器專案的一大難題,這也引發了美國在此領域可能已被中國和俄羅斯超越的擔憂。美國陸軍最近宣布,無法在本月的最後兩周內實作其四年前的目標——部署超音速武器。美國空軍也由於潛在的事故風險,停止了設計復雜的兩級空射快速反應武器(ARRW)。

然而,盡管遭遇重重挫折,美國仍在積極開發高超音速飛行器和武器,並與一些盟友共同研發超音速引擎,拓展超音速技術在導彈以外的套用。例如,美國與澳洲今年宣布,將基於美國HyCAT計劃,共同開發一種超音速飛機,這標誌著從武器到飛機的研發範式的轉變。

此外,美國還在研發一種新的超音速情報、監視和偵察(ISR)飛行器,一些分析師認為這將是冷戰時期SR-71黑鳥偵察機的後繼機型。這個名為Mayhem的機密專案預計在2028年10月交付SR-72超音速系統,該系統將采用基於渦輪驅動的復合迴圈(TBCC)動力方案,能夠從傳統跑道起飛並達到所需的空中超音速燃燒沖壓發動機速度。

NASA目前也在支持洛克希德提出的一項關於SR-72的前期研究驗證,該研究探索了渦輪和超音速燃燒沖壓發動機技術的結合,使SR-72能夠實作高達7馬赫的速度。

盡管美國在超音速導彈技術上的擔憂依然存在,美國的策略看似更為務實,即更註重開發實戰中所需的能力,而非與競爭對手進行技術競爭。

這是因為美國註意到,盡管俄羅斯在烏克蘭戰爭中使用了超音速武器,但這些武器並未明顯影響戰爭行程,這表明超音速武器的實際威力可能被過高評估。如果成本較低的武器能夠產生與昂貴的高超音速武器相似的效果,那麽高超音速武器的重要性可能並不如預期的那麽大。

也就是說,如果美國的導彈防禦系統無法阻止涉及數百枚常規彈道導彈的核攻擊,那麽對於攻擊方來說,選擇使用昂貴的高超音速導彈來攜帶核彈頭也無必要。因此,美國似乎並不打算在超音速導彈庫存上與中國和俄羅斯競爭,而更可能尋求高超音速領域的其他套用。