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“佩刀”開(kāi)刃在空天
■王毓龍 智 軍 周陽(yáng)升//agustinmoreno.com2013-12-16來(lái)源:解放軍報(bào)
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使用“佩刀”引擎的“云霄塔”空天飛機(jī)(想象圖)

  如果你從北京飛往紐約,乘坐普通民航客機(jī)可能需要13小時(shí),乘坐曾經(jīng)的“協(xié)和”式噴氣客機(jī)得耗時(shí)7小時(shí)。但如果你乘坐安裝了“佩刀”引擎的空天飛機(jī),這一時(shí)間可能不到4小時(shí)。

  沒(méi)錯(cuò),這就是新型空天飛機(jī)引擎“佩刀”的威力。

  突破噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)“天花板”

  其實(shí)“佩刀”(sabre)并非發(fā)動(dòng)機(jī)的昵稱,而是一種新引擎技術(shù)——“協(xié)同吸氣式火箭發(fā)動(dòng)機(jī)”的英文首字母縮寫。

  這種由英國(guó)政府投資6000萬(wàn)英鎊研制的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在短短15分鐘內(nèi)將飛機(jī)送入地球同溫層,并使其達(dá)到5馬赫的飛行速度。

  “佩刀”之所以出現(xiàn),很大程度上是因?yàn)閲姎馐桨l(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已接近“瓶頸”。2003年,黯然退役的“協(xié)和”式噴氣客機(jī)向科學(xué)家們發(fā)出最后的忠告:是時(shí)候研究新的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)了!于是,采用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的“佩刀”引擎應(yīng)運(yùn)而生。

  裝載“佩刀”引擎后,空天飛機(jī)可以像普通飛機(jī)一樣起飛,引擎吸入空氣與液氫混合燃燒,以高超音速在大氣層上層飛行。進(jìn)入太空前,由于氧氣稀薄,引擎切換為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)模式,以液氧和液氫助推進(jìn)入太空。降落時(shí)則可以像普通飛機(jī)一樣滑翔落地,飛機(jī)所有部件均可重復(fù)使用。

  目前,“佩刀”發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)成功進(jìn)行了100次測(cè)試,它的設(shè)計(jì)也獲得了歐洲航天局的正式批準(zhǔn)。

  開(kāi)啟航空航天新時(shí)代

  引擎的研制者稱,“佩刀”將有望開(kāi)啟人類航空航天的新時(shí)代。那么,“佩刀”可能對(duì)未來(lái)航天器產(chǎn)生什么樣的影響呢?不妨以一次飛行任務(wù)的全過(guò)程來(lái)預(yù)覽一番。

  需要首先明確的是,這將是一次高超音速飛行。長(zhǎng)期以來(lái),人們達(dá)到這一速度的途徑主要依靠火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。顯然,因?yàn)槿剂系馁A存、加注等環(huán)節(jié),火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火發(fā)射前的準(zhǔn)備過(guò)程往往是繁瑣而漫長(zhǎng)的。使用“佩刀”引擎則不一樣,由于安裝了該引擎的飛行器可在普通機(jī)場(chǎng)起降,除了日常保養(yǎng),飛行器可以做到接到任務(wù)隨時(shí)出動(dòng)。

  在飛行過(guò)程中,要想以較低的成本實(shí)現(xiàn)高超音速飛行,現(xiàn)有的航空航天飛行器一般都會(huì)選擇進(jìn)入大氣層外飛行。不過(guò),這些飛行器在大氣層外大多是彈道式飛行,無(wú)法重復(fù)往返于大氣層內(nèi)外。在這方面,可在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)模式間自由切換的“佩刀”在自身攜帶燃料允許的情況下,完全有望進(jìn)行重復(fù)入軌操作。

  此外,由于安裝“佩刀”引擎的飛機(jī)可像普通飛機(jī)一樣降落,飛行器可以重復(fù)使用,其使用成本也有望降至航天飛機(jī)或火箭的幾十分之一。

  “佩刀”亦可變“戰(zhàn)刀”

  軍事往往是新技術(shù)最早得以應(yīng)用的領(lǐng)域。因此,如果僅僅只考慮“佩刀”的民用用途,那可就將英國(guó)政府的巨額投資想得太隨意了。

  有軍事專家指出,裝配有“佩刀”引擎的飛行器很可能引起軍事戰(zhàn)略和軍事技術(shù)的變革,并衍生出多種高技術(shù)武器。

  ——高超音速巡航導(dǎo)彈。裝配“佩刀”引擎的高超音速巡航導(dǎo)彈能在24公里以上高空,以4到8馬赫的速度機(jī)動(dòng)飛行,F(xiàn)有的任何防御系統(tǒng)都無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效攔截。

  ——高超音速運(yùn)輸機(jī)。裝備“佩刀”引擎的高超音速運(yùn)輸機(jī)有望在4小時(shí)內(nèi)把作戰(zhàn)部隊(duì)運(yùn)送到世界上任何地點(diǎn)。

  ——空天武器平臺(tái)。如果在裝配“佩刀”引擎的高超音速空天飛行器上配置相應(yīng)的武器系統(tǒng),不僅可以執(zhí)行反衛(wèi)星任務(wù),也可用于攔截導(dǎo)彈或定向能武器。

  未來(lái)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中,“高速度”對(duì)武器裝備作戰(zhàn)效能的提升是不言而喻的。因此,盡管“佩刀”的研制還有諸多難點(diǎn),但其變身“戰(zhàn)刀”的廣闊前景,已足以令眾多國(guó)家為相關(guān)技術(shù)“磨刀霍霍”。

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