SR-72偵察機(ji)(ji)(英(ying)文(wen):Lockheed Martin SR-72,代號:臨界鷹),是(shi)由美國洛克希德·馬丁公司于2007年(nian)提(ti)出的新(xin)型戰略隱身多用途無人飛機(ji)(ji)概念,該型機(ji)(ji)本身涵蓋(gai)完(wan)整的偵察系統(tong)并可(ke)攜(xie)帶在超高至(zhi)臨界空域的新(xin)型武器(qi),集情(qing)報收集、偵察、監控、打擊等諸(zhu)多功能為一體。
SR-72高(gao)(gao)(gao)超音速(su)(su)無(wu)人偵(zhen)(zhen)察機(ji)(ji)主要(yao)用于(yu)取(qu)代(dai)上世紀70年代(dai)研制(zhi)的(de)SR-71“黑鳥”高(gao)(gao)(gao)速(su)(su)高(gao)(gao)(gao)空(kong)偵(zhen)(zhen)察機(ji)(ji),其(qi)(qi)最高(gao)(gao)(gao)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)速(su)(su)度(du)將達(da)到驚人的(de)馬赫數6(也就(jiu)是聲音速(su)(su)度(du)的(de)6倍),是SR-71高(gao)(gao)(gao)速(su)(su)高(gao)(gao)(gao)空(kong)偵(zhen)(zhen)察機(ji)(ji)最大(da)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)速(su)(su)度(du)的(de)兩倍,是第(di)四代(dai)戰斗機(ji)(ji)最大(da)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)速(su)(su)度(du)的(de)三倍,甚至(zhi)其(qi)(qi)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)速(su)(su)度(du)比一(yi)些常見的(de)導彈還要(yao)快,堪稱人類制(zhi)造的(de)“最快飛(fei)機(ji)(ji)”。因為其(qi)(qi)速(su)(su)度(du)優勢,高(gao)(gao)(gao)超音速(su)(su)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)器對21世紀防(fang)空(kong)系統的(de)壓(ya)力極(ji)大(da),一(yi)些著名的(de)地空(kong)導彈,如(ru)美國的(de)“愛國者”、俄羅斯(si)的(de)S-400和中國的(de)紅旗-9甚至(zhi)無(wu)法追上這種(zhong)飛(fei)機(ji)(ji),從而(er)無(wu)法攔截和擊落(luo)它。
SR-71偵(zhen)(zhen)(zhen)察機于1960年代(dai)初的冷戰時期面世,1998年退(tui)役,被(bei)譽為史上最佳(jia)和(he)最美的飛(fei)機之(zhi)一(yi)。SR-71偵(zhen)(zhen)(zhen)察機外(wai)殼以鈦合金打造(zao),可用超音速(su)連續在(zai)8萬英尺高空飛(fei)行(xing)5400公里,飛(fei)行(xing)速(su)度及高度甚至勝過蘇聯(lian)導彈。在(zai)SR-71偵(zhen)(zhen)(zhen)察機退(tui)役之(zhi)后(hou),美國(guo)的情報搜集主(zhu)要依(yi)靠偵(zhen)(zhen)(zhen)察衛星、U-2偵(zhen)(zhen)(zhen)察機還(huan)有(you)一(yi)些(xie)無人機來(lai)完(wan)成,但是(shi)這(zhe)三者都有(you)比較明(ming)顯的弱(ruo)點。
U-2、捕食者無(wu)人機(ji)和全球(qiu)鷹(ying)無(wu)人機(ji)航速較慢(man),并且(qie)都不具備隱身能力。而最主要的(de)(de)情報搜集工(gong)具偵(zhen)察(cha)衛(wei)星(xing)雖然(ran)能夠覆蓋(gai)全球(qiu),但是(shi)(shi)一般它(ta)的(de)(de)軌道是(shi)(shi)可(ke)以(yi)預測的(de)(de),被(bei)偵(zhen)察(cha)的(de)(de)國家通過對(dui)衛(wei)星(xing)的(de)(de)精確定位并準確計算出衛(wei)星(xing)經過的(de)(de)時間,就可(ke)以(yi)及時采取應對(dui)措(cuo)施,使其(qi)無(wu)法獲(huo)得(de)有效(xiao)情報,從而淪為(wei)擺設。例如(ru),1998年,印度政府就是(shi)(shi)利(li)用美國KH-9影像偵(zhen)察(cha)衛(wei)星(xing)非臨(lin)空的(de)(de)短暫時間,進行了核試驗的(de)(de)關(guan)鍵性準備工(gong)作,并因此成功地欺騙了美國情報機(ji)構。除此之外(wai),通常在低軌道上(shang)運行的(de)(de)偵(zhen)察(cha)衛(wei)星(xing)被(bei)攻擊(ji)的(de)(de)可(ke)能性也正(zheng)在變得(de)越來(lai)越大,這很可(ke)能導致對(dui)地偵(zhen)察(cha)和監視上(shang)的(de)(de)盲區(qu)。洛(luo)克希德·馬丁公(gong)司自上(shang)世紀(ji)60年代(dai)以(yi)來(lai),便一直(zhi)試圖打造(zao)SR-71偵(zhen)察(cha)機(ji)的(de)(de)替代(dai)者。
SR-72高超音速(su)無(wu)人該偵察機由美國《航空周刊》雜志網站(zhan)于2013年(nian)11月(yue)1日正式披露。根(gen)據(ju)計劃安(an)排,SR-72將于2020年(nian)進行首(shou)飛。預(yu)計2030年(nian)左右(you)服役。
新一代的SR-72融合了速度、高度和隱身優勢,因(yin)此(ci)SR-72間(jian)諜飛(fei)機(ji)可(ke)以不受地空導彈的威脅。此(ci)前已經退役的SR-71偵察機(ji)在服役期間(jian)曾經成(cheng)功(gong)的躲避了數(shu)百(bai)枚來襲的導彈。
洛克希德(de)(de)·馬丁(ding)(ding)(ding)公(gong)司(si)雖然已經有了很多技術積累(lei),不過(guo)在(zai)未(wei)來的(de)(de)研制過(guo)程(cheng)中(zhong),洛克希德(de)(de)-馬丁(ding)(ding)(ding)公(gong)司(si)的(de)(de)工程(cheng)師們還(huan)要(yao)解決許多問題(ti):例(li)如,SR-72的(de)(de)最大(da)速度將(jiang)會(hui)是SR-71偵察機(ji)(ji)的(de)(de)兩倍,考慮(lv)到(dao)高(gao)平流層的(de)(de)稀薄(bo)空(kong)(kong)氣,這就勢必(bi)會(hui)對(dui)飛機(ji)(ji)的(de)(de)發動機(ji)(ji)提出更高(gao)的(de)(de)要(yao)求(qiu);其次,在(zai)高(gao)速飛行情況,機(ji)(ji)身與空(kong)(kong)氣的(de)(de)劇烈(lie)摩擦將(jiang)會(hui)使(shi)飛機(ji)(ji)的(de)(de)隱身性能大(da)打折扣。美國空(kong)(kong)軍和洛克希德(de)(de)·馬丁(ding)(ding)(ding)公(gong)司(si)對(dui)于SR-72暫時(shi)都閉口不談。洛克希德(de)(de)·馬丁(ding)(ding)(ding)公(gong)司(si)頗(po)具傳奇色彩(cai)的(de)(de)臭鼬工廠也不出席2013年6月17日在(zai)法國巴黎(li)舉行的(de)(de)巴黎(li)航展。對(dui)此,洛克希德(de)(de)·馬丁(ding)(ding)(ding)公(gong)司(si)官員(yuan)湯姆·尤科斯基稱:“由于政(zheng)策的(de)(de)緣(yuan)故(gu),我們不會(hui)去討論(lun)機(ji)(ji)密項目(mu)——無論(lun)它們是否存在(zai)”。
SR-72高超(chao)音速(su)(su)無(wu)人偵(zhen)察機(ji)(ji)有別于(yu)上一代“黑鳥”偵(zhen)察機(ji)(ji),采用(yong)了無(wu)人駕駛結構,將(jiang)使用(yong)渦(wo)噴(pen)發動(dong)機(ji)(ji)與(yu)超(chao)燃沖壓發動(dong)機(ji)(ji)的組合體作為(wei)動(dong)力,渦(wo)噴(pen)發動(dong)機(ji)(ji)將(jiang)飛機(ji)(ji)加速(su)(su)到(dao)馬(ma)赫數3后(hou),超(chao)燃沖壓發動(dong)機(ji)(ji)點火繼續加速(su)(su)至馬(ma)赫數5到(dao)6。
SR-72的設計飛行速(su)度可(ke)達(da)6馬赫的“極音速(su)”,比SR-71偵察(cha)機(ji)快一(yi)倍,可(ke)在一(yi)小(xiao)時內到(dao)達(da)全球任何地點。
SR-72概念①研(yan)究人員決(jue)定(ding)采(cai)用(yong)兩(liang)段變速(su)的(de)(de)(de)方式讓(rang)(rang)SR-72達到極音(yin)速(su),第(di)一(yi)(yi)步是用(yong)傳統渦輪引擎讓(rang)(rang)飛機(ji)(ji)(ji)(ji)加速(su)至(zhi)3馬赫,然后(hou)利(li)用(yong)洛(luo)克希德-馬丁與洛(luo)克達因連手打造的(de)(de)(de)“超音(yin)速(su)燃(ran)燒噴射推進引擎”,將速(su)度提升至(zhi)6馬赫。SR-72構想圖(tu)中(zhong)(zhong),看(kan)不到駕駛艙(cang)座(zuo)罩,意味(wei)它可(ke)能(neng)是無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)。主持研(yan)究計劃7年(nian)的(de)(de)(de)工程(cheng)師利(li)蘭(lan)表示,諜機(ji)(ji)(ji)(ji)將采(cai)用(yong)現(xian)有(you)材料打造,以配(pei)合(he)(he)國防(fang)預算削減(jian)的(de)(de)(de)趨勢,原型機(ji)(ji)(ji)(ji)成本(ben)可(ke)望限制在10億美(mei)元之內。SR-72的(de)(de)(de)一(yi)(yi)些技術難點(譬(pi)如(ru)動(dong)力系統)已經在之前(qian)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)些項(xiang)目的(de)(de)(de)研(yan)究中(zhong)(zhong)解決(jue)(例如(ru)HTV-3X黑(hei)燕)。此外,臭鼬工廠認為超高速(su)特性(xing)(xing)比隱身(shen)特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)生存能(neng)力更強(qiang)。機(ji)(ji)(ji)(ji)體:大型操控:有(you)人和(he)無(wu)人通(tong)用(yong)材料:鈦鎂合(he)(he)金包(bao)裹(guo)型梁架+多合(he)(he)纖維脂混合(he)(he)機(ji)(ji)(ji)(ji)表防(fang)護:低可(ke)探測機(ji)(ji)(ji)(ji)表和(he)全頻譜電(dian)磁波干(gan)擾系統空域(yu):臨(lin)界空域(yu)速(su)度:6倍音(yin)速(su)功能(neng):多用(yong)途(包(bao)含指揮(hui)、偵查、運(yun)輸(shu)、干(gan)擾、打擊等能(neng)力)
根(gen)據美國(guo)空軍高超聲速(su)長期路(lu)線圖,SR-72的(de)設計用于替代SR-71,填補現有(you)衛星(xing)、亞聲速(su)有(you)人(ren)、無人(ren)平臺在(zai)快速(su)反應情報方面(mian)日(ri)益(yi)增(zeng)長的(de)能力缺口。潛(qian)在(zai)危(wei)險(xian)和不斷增(zeng)加的(de)移動威脅正出(chu)現于拒(ju)止區域(yu)、對抗空域(yu)和擁有(you)先進(jin)防空系(xi)統和反衛星(xing)知識的(de)國(guo)家。
洛克(ke)希德(de)?馬(ma)丁公司認為馬(ma)赫(he)數6是實用型吸氣式高超(chao)聲(sheng)速(su)飛(fei)(fei)行(xing)器的最佳設計點,以馬(ma)赫(he)數6在高空(kong)巡航的飛(fei)(fei)行(xing)器,可在隱(yin)身(shen)先進亞聲(sheng)速(su)或超(chao)聲(sheng)速(su)有人(ren)和(he)無(wu)人(ren)機難于生(sheng)存的空(kong)域執行(xing)穿透任務。此外,武(wu)裝ISR平臺也將有在目標隱(yin)藏前實施打(da)擊的能力(li)。
盡管高(gao)速ISR能力的(de)價值毋容置(zhi)疑,但是其昂(ang)貴的(de)成(cheng)本(ben)依(yi)舊成(cheng)為阻礙(ai)實施(shi)相關研制的(de)原因。
但(dan)洛(luo)(luo)克(ke)希德(de)(de)?馬(ma)丁(ding)公(gong)司(si)認(ren)為已具備條件解(jie)決(jue)這(zhe)一問(wen)題。洛(luo)(luo)克(ke)希德(de)(de)?馬(ma)丁(ding)公(gong)司(si)吸氣式高(gao)(gao)超(chao)聲(sheng)(sheng)速(su)(su)技術投資經理布拉德(de)(de)?利蘭表示“臭鼬(you)工(gong)廠在過去(qu)7年中(zhong)一直與航空噴氣洛(luo)(luo)克(ke)達因公(gong)司(si)合作,開發(fa)實現(xian)現(xian)有(you)渦噴發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)與超(chao)燃沖壓發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)集成的(de)方法,從(cong)而實現(xian)飛(fei)(fei)行(xing)器(qi)(qi)(qi)從(cong)0加速(su)(su)至馬(ma)赫(he)數6以上。”“我們的(de)方法是(shi)建立在HTV-3X的(de)基礎上,但(dan)是(shi)對其進行(xing)了很多(duo)擴展,并解(jie)決(jue)了一個關鍵性的(de)技術問(wen)題:高(gao)(gao)速(su)(su)渦輪噴氣發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)。HTV-3X是(shi)美(mei)國空軍/美(mei)國國防先進研究計(ji)(ji)劃局(DARPA)在2008年取消(xiao)的(de)可重復(fu)使(shi)用的(de)高(gao)(gao)超(chao)聲(sheng)(sheng)速(su)(su)驗證(zheng)機(ji),可重復(fu)使(shi)用高(gao)(gao)超(chao)聲(sheng)(sheng)速(su)(su)飛(fei)(fei)行(xing)器(qi)(qi)(qi)的(de)概念是(shi)DARPA“獵鷹計(ji)(ji)劃”的(de)產(chan)物,該計(ji)(ji)劃包括發(fa)展小型運載火箭(SLV)、通用飛(fei)(fei)行(xing)器(qi)(qi)(qi)(CAV)和高(gao)(gao)超(chao)聲(sheng)(sheng)速(su)(su)巡航飛(fei)(fei)行(xing)器(qi)(qi)(qi)(HCV)。由于CAV和HCV的(de)結(jie)構(gou)和氣動(dong)(dong)(dong)技術需要測(ce)試,洛(luo)(luo)克(ke)希德(de)(de)?馬(ma)丁(ding)公(gong)司(si)獲得資金(jin),開發(fa)出一系列無動(dong)(dong)(dong)力的(de)高(gao)(gao)超(chao)聲(sheng)(sheng)速(su)(su)試驗飛(fei)(fei)行(xing)器(qi)(qi)(qi)(HTV)。
在這些(xie)研發工作(zuo)實施期間(jian),2004年作(zuo)為重(zhong)新聚(ju)焦(jiao)于航天舉措的(de)一(yi)部分,NASA取(qu)消了幾乎所(suo)有的(de)高超(chao)聲速(su)研究,包括X-43C組合循環推(tui)進(jin)驗證機(ji)的(de)相關工作(zuo)。DARPA的(de)HTV工作(zuo)自然拓(tuo)展至包括第三種HTV,即有動(dong)力的(de)HTV-3X,該驗證機(ji)可利(li)用(yong)渦(wo)噴(pen)發動(dong)機(ji)從跑(pao)道起(qi)飛,使用(yong)超(chao)燃沖壓發動(dong)機(ji)加速(su)至馬(ma)赫數6,并可返回著(zhu)陸。
利(li)蘭指出洛馬(ma)公(gong)司并未對(dui)當時(shi)HTV-3X驗證(zheng)機“黑雨燕”概念研(yan)究所取得(de)的(de)(de)(de)關鍵性成果(guo)進(jin)行宣傳。“(洛馬(ma)的(de)(de)(de)研(yan)究工(gong)作)所建立的(de)(de)(de)飛(fei)機構型(xing)能夠實現可控(kong)的(de)(de)(de)起飛(fei)和亞、跨、超(chao)和高(gao)超(chao)聲速段的(de)(de)(de)加速。
當(dang)時(shi)的(de)(de)(de)研究工(gong)作獲(huo)得(de)了很多基礎(chu)性的(de)(de)(de)經(jing)驗,特別是(shi)關于維持跨聲速段穩定(ding)性的(de)(de)(de)飛控系統設(she)計問題。洛馬公司的(de)(de)(de)工(gong)作證實(shi)了該公司提出的(de)(de)(de)布局能(neng)在起飛過程中不(bu)發(fa)生偏離。蘭利稱洛馬的(de)(de)(de)方案能(neng)夠(gou)在保(bao)持穩定(ding)性和可控的(de)(de)(de)前提下降低起飛速度,并(bing)已(yi)通過一(yi)系列風(feng)洞試驗證實(shi)了這(zhe)一(yi)點。
同(tong)樣重要的是,臭(chou)鼬工廠(chang)設計團隊(dui)開(kai)發(fa)(fa)出(chu)可實(shi)(shi)用(yong)(yong)化的渦(wo)輪基組合循環(TBCC)推進(jin)系(xi)統的集(ji)成(cheng)方法(fa)。利蘭指出(chu)洛馬(ma)(ma)實(shi)(shi)際開(kai)發(fa)(fa)出(chu)一(yi)種渦(wo)輪發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)和(he)(he)(he)沖壓發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)相互實(shi)(shi)現模態轉換的方法(fa)。洛馬(ma)(ma)公司(si)利用(yong)(yong)很多試(shi)驗(yan)(yan)證實(shi)(shi)該(gai)方法(fa),其中(zhong)包括第(di)一(yi)個模態轉換驗(yan)(yan)證試(shi)驗(yan)(yan)。臭(chou)鼬工廠(chang)在(zai)Facet項目中(zhong)完成(cheng)了TBCC的縮比(bi)地(di)面試(shi)驗(yan)(yan),該(gai)TBCC系(xi)統由小型高(gao)馬(ma)(ma)赫渦(wo)輪發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)和(he)(he)(he)雙模亞燃/超燃沖壓發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)組成(cheng),兩種發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)共用(yong)(yong)一(yi)個軸對稱進(jin)氣道和(he)(he)(he)噴管。
與此同時,美國空(kong)軍研究實驗(yan)室(shi)并行開展的HiSTED(高速(su)(su)渦噴(pen)發(fa)動(dong)機(ji)演(yan)示(shi))項目并未制造(zao)出可用(yong)于TBCC,飛行速(su)(su)度最大可達馬赫數(shu)4的小型(xing)渦噴(pen)發(fa)動(dong)機(ji)。利(li)蘭回憶(yi)高速(su)(su)渦輪發(fa)動(dong)機(ji)是當(dang)時遺留的一個技術問題。這就為(wei)臭鼬(you)工廠(chang)的設(she)計人(ren)員(yuan)留下(xia)了一個熟(shu)悉的問題:如(ru)何(he)解決現有渦噴(pen)發(fa)動(dong)機(ji)最大速(su)(su)度馬赫數(shu)2.5與亞燃/超燃沖壓發(fa)動(dong)機(ji)啟動(dong)速(su)(su)度馬赫數(shu)3-3.5之(zhi)間的動(dong)力接(jie)力問題。臭鼬(you)工廠(chang)的設(she)計人(ren)員(yuan)稱(cheng)之(zhi)為(wei)馬赫數(shu)3附(fu)近的推力鴻(hong)溝(gou)。
盡(jin)管在(zai)HTV-3X取(qu)消(xiao)后(hou),在(zai)DARPA模(mo)態轉(zhuan)換項(xiang)目的支持(chi)下,洛(luo)(luo)馬(ma)公(gong)(gong)司繼(ji)續開(kai)展了該問題的進一(yi)步研(yan)究(jiu),但是在(zai)2009-2010年(nian)(nian)完成TBCC發動機模(mo)型后(hou),相關工(gong)作(zuo)暫時(shi)告(gao)一(yi)段落。因此,洛(luo)(luo)馬(ma)和航空噴(pen)氣洛(luo)(luo)克達因兩家公(gong)(gong)司就此問題展開(kai)交流(liu),并開(kai)展了為期7年(nian)(nian)的聯(lian)(lian)合(he)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)(這里聯(lian)(lian)合(he)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)是指(zhi)洛(luo)(luo)馬(ma)公(gong)(gong)司與洛(luo)(luo)克達因公(gong)(gong)司,洛(luo)(luo)克達因公(gong)(gong)司原(yuan)為聯(lian)(lian)合(he)技術公(gong)(gong)司的下屬公(gong)(gong)司,2013年(nian)(nian)被航空噴(pen)氣公(gong)(gong)司收購(gou),下文有提及。——譯注)
最終(zhong),兩家公(gong)司(si)獲(huo)得(de)了設計突破,使(shi)之能夠開(kai)發SR-71的(de)高超聲(sheng)速后繼(ji)機(ji)。利(li)蘭(lan)指出公(gong)司(si)已經(jing)(jing)開(kai)發出利(li)用如F100/F110這(zhe)類現(xian)有戰斗(dou)機(ji)發動(dong)(dong)機(ji)的(de)方(fang)法。相關的(de)工(gong)作包括改進亞燃沖壓發動(dong)(dong)機(ji)以獲(huo)得(de)更低的(de)啟動(dong)(dong)速度,這(zhe)將(jiang)是(shi)新一代高超聲(sheng)速飛機(ji)研制(zhi)的(de)關鍵,并將(jiang)是(shi)該型飛機(ji)近(jin)期可(ke)實現(xian),并具有較好的(de)經(jing)(jing)濟可(ke)承(cheng)受性。利(li)蘭(lan)指出即(ji)使(shi)當年HiSTED項目的(de)發動(dong)(dong)機(ji)取(qu)得(de)成(cheng)功,即(ji)使(shi)“黑雨(yu)燕”實現(xian)飛行,將(jiang)當時(shi)的(de)小型渦噴(pen)發動(dong)(dong)機(ji)大(da)型化仍將(jiang)耗資數十億美元。
洛克希德公(gong)司不(bu)打算透露解決(jue)推力鴻溝的(de)(de)方(fang)(fang)法。然而,可能的(de)(de)幾個(ge)解決(jue)概念是(shi)已知的(de)(de),包(bao)括(kuo)不(bu)同的(de)(de)射(she)流預冷(leng)器方(fang)(fang)法,即向壓(ya)氣機(ji)注入大(da)量的(de)(de)冷(leng)介質以提高性能。其它增(zeng)加(jia)(jia)發動機(ji)功率的(de)(de)概念包(bao)括(kuo)“高超燃燒器”,這是(shi)一個(ge)作為(wei)(wei)加(jia)(jia)力燃燒室的(de)(de)推力增(zeng)強裝置,隨(sui)著馬赫數(shu)增(zeng)加(jia)(jia)轉換至(zhi)亞(ya)燃沖壓(ya)發動機(ji)。2015年早些(xie)時候收購了洛克達因的(de)(de)航空噴氣公(gong)司還(huan)將火(huo)箭引射(she)亞(ya)燃沖壓(ya)發動機(ji)作為(wei)(wei)實現0至(zhi)馬赫數(shu)6無縫推進接力的(de)(de)另(ling)一種解決(jue)方(fang)(fang)案。
雖然建議推(tui)力(li)增強概念的細節仍處于保密狀態(tai)(tai),利蘭(lan)指出成(cheng)功實現模態(tai)(tai)轉換設計的很大一部分(fen)工(gong)作在于進氣道。其原(yuan)因在于必須確保亞(ya)燃沖壓發(fa)(fa)動(dong)機(ji)和渦噴(pen)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)工(gong)作問題,兩發(fa)(fa)動(dong)機(ji)將并行(xing)工(gong)作。
洛(luo)(luo)克(ke)希德公司已經完成(cheng)部件的縮比試(shi)驗(yan)(yan)。下一步將(jiang)進(jin)行一系列試(shi)驗(yan)(yan)或關(guan)鍵(jian)(jian)性的演示驗(yan)(yan)證(zheng)。洛(luo)(luo)馬已準(zhun)備好(hao)開展關(guan)鍵(jian)(jian)演示驗(yan)(yan)證(zheng),并計劃于2018年(nian)研制技術(shu)驗(yan)(yan)證(zheng)機。那將(jiang)意味(wei)著開始制造和(he)(he)開展完整(zheng)關(guan)鍵(jian)(jian)演示驗(yan)(yan)證(zheng)。截至試(shi)驗(yan)(yan)時并無技術(shu)難題,唯一阻礙獲取高(gao)超聲(sheng)速的仍舊是高(gao)昂(ang)的費用,以(yi)及高(gao)超聲(sheng)速本身(shen)的復雜性和(he)(he)獨特(te)性。
2018年的(de)時間線源(yuan)自高速打擊武器(qi)(HSSW)項目(mu)的(de)可能進度安排,該項目(mu)是由美國空軍和(he)DARPA組(zu)織的(de)高超聲速導(dao)彈項目(mu)。洛(luo)馬(ma)公司(si)認為在HSSW完成試飛前,預計將不會開展高超聲速飛機的(de)演(yan)示驗證。
2018年的(de)(de)(de)時(shi)間線還要(yao)(yao)配合空(kong)軍(jun)高(gao)超(chao)聲(sheng)速(su)路線圖,該路線圖要(yao)(yao)求2020年開展高(gao)超(chao)聲(sheng)速(su)打擊武器研(yan)制,2030年開展穿透(tou)區域(yu)ISR飛機研(yan)制。高(gao)速(su)ISR/攻擊飛機的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)要(yao)(yao)求是具備無(wu)通(tong)信和導航衛星支持下的(de)(de)(de)生存力,并能夠執行拒止區域(yu)的(de)(de)(de)穿透(tou)任務。就TBCC推(tui)進系統而(er)言,空(kong)軍(jun)已經要(yao)(yao)求具有(you)比2010年12月提出的(de)(de)(de)馬赫(he)數4更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)速(su)度。最新的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求據信至(zhi)少要(yao)(yao)馬赫(he)數5以上的(de)(de)(de)巡航速(su)度,并可從常規跑道(dao)起飛。
該機(ji)需(xu)要一個組合的(de)推進系統:傳統的(de)、貨架式(shi)的(de)渦(wo)輪噴氣發(fa)動(dong)機(ji)可以使飛機(ji)從起飛加速至(zhi)馬赫數3,而亞燃(ran)(ran)/超(chao)(chao)燃(ran)(ran)沖壓(ya)發(fa)動(dong)機(ji)將(jiang)(jiang)完成剩余(yu)的(de)加速任務(wu)。在高(gao)超(chao)(chao)聲速飛行過程中,機(ji)體結構將(jiang)(jiang)承(cheng)受極為(wei)嚴重的(de)氣動(dong)加熱(re),常規的(de)鋼材將(jiang)(jiang)難以承(cheng)受。該機(ji)將(jiang)(jiang)必(bi)須(xu)能夠從80000英(ying)尺(約24.38千(qian)米)高(gao)度(du)打(da)擊目標。洛(luo)克希(xi)德公司表示該機(ji)將(jiang)(jiang)在2030年部署,可實現1小(xiao)時內(nei)到達任何區域。
渦噴發(fa)動(dong)(dong)機(ji)可以(yi)使飛(fei)機(ji)從跑(pao)道起飛(fei)并加速至(zhi)樂馬(ma)赫數3;超(chao)過此速度后,需要吸氣式(shi)亞燃(ran)沖壓(ya)發(fa)動(dong)(dong)機(ji),該類發(fa)動(dong)(dong)機(ji)可以(yi)壓(ya)縮用于(yu)燃(ran)燒的高速來流,但是(shi)同時(shi)在馬(ma)赫數4才開始工(gong)作(zuo)。為了(le)解決這個速度鴻溝,工(gong)程技(ji)術(shu)人員開發(fa)了(le)一(yi)種組合發(fa)動(dong)(dong)機(ji),可以(yi)工(gong)作(zuo)在三(san)種模態(tai)。飛(fei)機(ji)在渦噴動(dong)(dong)力下加速至(zhi)馬(ma)赫數3,然后轉(zhuan)換至(zhi)亞燃(ran)動(dong)(dong)力加速至(zhi)馬(ma)赫數5,之(zhi)后再轉(zhuan)換至(zhi)超(chao)燃(ran)模態(tai)。
蒙(meng)皮,飛(fei)行速度(du)超(chao)過馬赫數5時,氣(qi)動摩(mo)擦加(jia)熱將是飛(fei)機(ji)表面溫(wen)度(du)升至2000度(du)(此(ci)處疑(yi)為華氏度(du),即(ji)1093攝氏度(du)——譯注)。在(zai)此(ci)溫(wen)度(du)環境,常(chang)規鋼結構(gou)機(ji)體(ti)將融合(he)(he)。因此(ci),工程師正在(zai)考慮采用復(fu)合(he)(he)材料——即(ji)與(yu)洲(zhou)際(ji)彈(dan)道導彈(dan)和(he)航天飛(fei)機(ji)前端使用的(de)(de)高性能碳(tan)纖(xian)維、陶瓷和(he)金屬混(hun)合(he)(he)物相(xiang)似(si)。任何連(lian)接部都必須密封:一旦高超(chao)聲速下出(chu)現空(kong)氣(qi)泄漏(lou),涌(yong)進的(de)(de)熱量將導致飛(fei)機(ji)解體(ti)。(如“哥(ge)倫(lun)比亞”航天飛(fei)機(ji)的(de)(de)事故。)
機(ji)(ji)體,飛機(ji)(ji)承受的(de)應力(li)會隨著(zhu)飛機(ji)(ji)飛行速(su)度的(de)變化而變化。例如,當(dang)飛機(ji)(ji)亞聲速(su)段加(jia)速(su)時,飛機(ji)(ji)升力(li)中心(xin)后移。但是一(yi)旦(dan)飛機(ji)(ji)達到高超聲速(su)段,在飛機(ji)(ji)前緣阻力(li)作用下,升力(li)中心(xin)再次前移。如果升力(li)中心(xin)過于接近重(zhong)心(xin),將導致危險(xian)的(de)不穩定。飛行器外形必須(xu)進行剪裁以(yi)適應這些變化,防止飛行器出現破(po)壞。
洛克希德公司(si)將SR-72定義為情報、監視、偵察(cha)和(he)打擊(ji)平(ping)臺,但是(shi)其具體任務載荷仍處于保密狀(zhuang)態。最可能(neng)的(de)是(shi),相關載荷尚未完成(cheng)研制。6馬赫飛行(xing)條件(jian)的(de)成(cheng)像偵察(cha)或是(shi)投彈(dan)需(xu)要(yao)(yao)高(gao)超的(de)工程(cheng)技術。飛行(xing)器(qi)(qi)需(xu)要(yao)(yao)數百(bai)英里完成(cheng)轉彎,需(xu)要(yao)(yao)強大的(de)制導計算(suan)機建(jian)立80000英尺到目標的(de)瞄準線。此外(wai),4000英里/時(shi)速(su)度大武器(qi)(qi)艙(cang)打開也是(shi)嚴(yan)峻的(de)技術挑戰。SR-72將需(xu)要(yao)(yao)能(neng)夠在此高(gao)速(su)下工作的(de)新型傳感器(qi)(qi)和(he)武器(qi)(qi)。
SR-72的(de)發(fa)(fa)展將以(yi)可選有人(ren)駕駛的(de)飛(fei)(fei)行研究機(ji)(ji)(FRV)為起(qi)點,該研究機(ji)(ji)長(chang)約60英尺(18.3米),動力裝置(zhi)為單(dan)臺(tai)全尺寸推進系統。驗證機(ji)(ji)大小與(yu)F-22相當,采用單(dan)臺(tai)發(fa)(fa)動機(ji)(ji),并能以(yi)馬赫(he)數(shu)6飛(fei)(fei)行數(shu)分鐘。設想中的(de)實用型(xing)飛(fei)(fei)行器(qi)SR-72將是雙發(fa)(fa)無(wu)人(ren)飛(fei)(fei)行器(qi),機(ji)(ji)長(chang)超過100英尺(30.5米)。其尺寸將與(yu)SR-71相似,具備相同的(de)航(hang)程,但是飛(fei)(fei)行速度是其2倍。