在我国70周年阅兵式上曝光了一款有特殊意义的无人飞行器无侦8,它别具一格的造型让人耳目一新,眼前一亮。
无侦8的高升阻比外形
在无侦8之前我国只有歼8改装的歼侦8在艰难的承担高空侦察的重任,性能与无侦8不可同日而语。
虽然现在卫星的侦察能力已有极大提高,但生存能力和灵活性较差,仍无法替代侦察机。当今世界能同无侦8相比较的,只有大名鼎鼎的黑鸟了,只有比较才能更好的理解无侦8,这比列举一大堆枯燥乏味的数据更加形象、生动。以下将试着从气动布局、发动机、材料以及速度和高度(这二者密不可分,合并讨论),这四个方面来逐一解析。
第一,从气动布局上看,无侦-8造型十分特殊,是有尖锐三角翼的飞翼布局,两台发动机完美的融入机身,看上去浑然一体,没有任何突出物。两个垂直尾翼位于主翼两侧,为高速飞行提供了充分的航向稳定性。很明显,这是一种高速飞行的无人机,除此之外,它还有优秀的隐形设计,单是没有进气道一条,已经是无可比拟的先天隐身优势了。
黑鸟只是后机身采用了三角翼,机翼还突兀的塞进了两台巨大的J58变循环发动机,且融合程度不高,称不上整机升力体,仍然属于传统布局。
黑鸟的机身融合度并不高
作为有人侦察机的黑鸟虽然达到了理论上的“双三”标准,但这个飞行高度和速度都超出了人体可承受的范围,两名成员必须穿着全密封的飞行服,跟宇航员类似。而且庞大的座舱还要降温,营造适合的驾驶环境,围绕着飞行员增加的重量非常可观。
这一切导致黑鸟体积重量太大,最大起飞重量78吨,最大爬升率却只有仅60 m/s,翼载达460公斤/平方米,使得黑鸟的航程仅4800公里,尚不及轰6。
而无侦8不受有关飞行员的一切限制。飞翼布局又带来了较大的升力和载荷,最终以远小于黑鸟的体量达到远远超过黑鸟的速度及航程。
第二是发动机。黑鸟用的是庞大复杂的涡喷冲压变循环发动机,但是因冲压发动机没有压气机,不能在静止的条件下起动,必须与涡喷发动机配合使用,成为组合式动力装置。但费这么大劲弄出来的发动机推力却不怎么样,冲压速度为3倍音速时,在地面产生的静推力也只有200千牛。这使得黑鸟推重比不高,加速性欠佳。冲压发动机的优势在于能持续提供比涡喷发动机开加力还要大的推力,维持长时间高速飞行。
无侦8的发动机是两台液体火箭发动机, 没有进气道及其调节装置,省掉了黑鸟巨大的进气调节锥,但要携带氧化剂,氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。
无侦8的尾喷管
冲压发动机进气速度为3倍音速时,理论上仅可使空气压力提高37倍,液体火箭发动机则完全没有这个限制。因此,液体火箭发动机的燃烧室温度可达3000~4000℃,而冲压发动机的燃烧室温度仅2000多度。因此液体火箭发动机在推力上有很大优势。
吸气式发动机的爬升性、加速性无法与火箭发动机相比。不适合战损评估之类对时间敏感的任务。
且无侦8采用的新型液体火箭发动机能反复起动、控制推力大小、工作时间更长,火箭助推到临近空间后可再通过滑翔来增加航程和滞空时间。
新型火箭发动机使导弹与飞机的界线变得模糊,无侦8可以是一架高速飞机,也可以是航程加倍后的一枚导弹。
再就是材料,黑鸟机体材料的93%为钛合金, 非常昂贵,造价20亿美元,注意!这可是60年代的20亿美元,因此它仅仅生产了32架。无侦8则采用了碳纤维复合材料,性能远非当年黑鸟不成熟的钛合金可比。
最后是速度和高度。进行侦察时必须深入敌方控制区,因此就必然会面对敌方的各种防空系统,所以无侦-8的速度和高度必须能够保证它在对手密密麻麻的防御网中游刃有余,全身而退才行。
当代防空系统对侦察机提出了更高要求,现在不是60~70年代,防空导弹刚起步那会,只能拦截3万米以下,速度不超过2倍音速的空中目标。先不提周边比较先进的防空/反导系统,如爱国者、萨德、标准、S-300/400系列。打双3类的空中目标,连台湾比较渣的天弓系列导弹都能做到。
超音速与高超音速的分界点5马赫其实是对冲压发动机而言的,是亚燃与超燃理论上的分界线,火箭发动机则完全没有这个限制,我国的吸气式发动机水平落后,但火箭发动机尤其是液体火箭发动机并不比世界先进水平差多少,无侦8的新型发动机又使液体火箭焕发出了新的生命力。抛弃了华而不实,复杂而不靠谱的冲压喷气发动机。
因此,无侦-8的飞行速度不仅应该超过5马赫,还很有可能达到七八个马赫,人类迄今为止速度最快的有人驾驶飞机,并不是3马赫的“黑鸟”,而是美国的X-15火箭动力试验机,速度可达6马赫以上,这还是在上世纪60年代的水平,而不需要考虑载人的“无侦-8”速度达到7-8马赫,是很有可能的。
再就是高度, 一些新锐的防空反导武器,比如萨德S-300/400等,其最大拦截高度都超过30千米,以色列箭2拦截高度也有八九十公里,标准3更是超过了100公里。
但目前世界范围内的防空/反导武器都不能有效应对临近空间武器装备,无侦-8如果能在临近空间进行高超音速滑翔,则机动范围更宽广,飞行轨迹飘忽不定,目前的各种拦截弹拿它没有办法。
1998年黑鸟战略侦察机已全部退役,继任者就是传说中的曙光女神,但近年来的种种迹象表明,美国的超燃冲压发动机研发似乎遭遇了瓶颈,一直处在试验状态,在龙卷风中点燃一根火柴何其困难,这其实也在意料之中。我国的无侦8另辟蹊径,在高超音速飞行器领域开辟了一片新天地。
无侦8主要的使命是快速战略侦察,在敌重要目标上空获得至关重要的图像、雷达情报,还可以紧密跟踪敌水面舰艇的动向,为新一代高超音速导弹指示目标,而轨迹呆板的卫星战时极有可能遭到标准3先发制人的打击。
除了快速侦察,无侦-8还必须能配合DF-17/21/26等中程弹道导弹进行战损评估,由此我们可以判断无侦-8的航程应该是大于5000千米的。
既能在大气层又能在临近空间活动的无侦8已经有了空天飞机的特征,可以看作是我国对空天飞行的初步探索。(作者署名:飞帅)
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