中国科学院日前公开了一款外形近似于等腰三角形的高超音速飞行器MD-19，速度高达6.56马赫。这款飞行器采用了宽体胖机身，搭配背部大大的翼面，看起来像一只穿了连体衣的大鸟。
这一设计突破了人们对传统高超音速飞行器纤细流线型的固有思维和刻板印象，让人恍然大悟，原来高超音速飞行器可以这么大，这么玩。
高超音速飞行中有一个巨大的难点，机体最前端因为承受的阻力最大，飞行中势必产生巨大的向下压力，从而使飞行方向发生偏离，机体承受更大的阻力，削弱飞行器的爬升能力。
面对全球性难题，我国的研究人员广开思路，将设计缺点转化为飞行优势。我国科研人员用了10年时间，进行了多次风洞测试，最终在机体上方成功设计出大面积的机翼，前鼓后凹，从而将向下的压力转化为向上的升力，化劣势为优势。
目前达到这种功效的全球仅此一款。
话说回来，为何我国突然在这个时候公布这款飞行器MD-19，那是因为美国前不久刚刚成功试飞了一款超高音速飞行器HTB-1，其速度达到了惊人的5马赫。美国人很开心，在网上载歌载舞，不过很快他们就高兴不起来了。
因为我国这一次不仅公布了MD-19飞行器的外型特征和试飞原型机视频，最杀人诛心的是公布了它的试飞时间——2021年。那一年，这款高超音速飞行器在酒泉卫星发射中心升空，并且完成了20分钟的试飞测试。
这让我们恍然大悟，原来我们在高音速飞行器上，居然“一不小心”已经领先美国三年了。
实际上，中国领先的远不止这个时间点，因为从民族特性上来讲，美国人张扬，有点成绩就吹得高大上，脱离实际，做了80分的事情会跳起来像得了100分一样，忽悠欺骗对手一整套，星球大战计划直接把苏联忽悠得瘸腿、栽跟头。最近的一次是把我们的歼-20升力忽悠成了天下第一；相对而言，中国人内敛，军事秘密格外保密，得了100分会谦虚得像刚及格似的。
台湾名嘴赖岳谦对此表示：“大陆对于武器装备秉承的是‘探索一代、预研一代、研制一代、装备一代’，大陆现在愿意公布这款飞行器的视频，说明该飞行器已经成功了，并且技术还非常成熟。”
高超音速武器的概念是第二次世界大战时德国科学家桑格尔提出的。桑格尔当时的目标是在高层大气中滑行，之后中国科学家钱学森在他的研究之上又提出新理论，称为“钱学森弹道”，定义为在临近至太空底线卡门线以高超音速5马赫以上的速度飞行。
高超音速武器具有飞行距离远、飞行速度快、能对远程目标实施即时打击、机动性强、难以被卫星和防空雷达探测到，具有较高的对导弹防御系统的突防能力等特点。一句话，高超音速武器有百利而无一害，但当时的科技和工业制造能力无法实现这些构想，所以很长时间以来，全球绝大多数国家在高超音速武器上都只能是纸上谈兵。
美国作为全球霸主，在未来的战略中，将作战范围全球化视为必选项，因此一直孜孜不倦地寻求发展高超音速武器和飞行器，实现在未来战争中，可对全球任何地点的任何目标进行快速打击。
其实，美国高超音速飞行器设计方案最早也是由钱学森提出的，美国很早就在高超音速飞行器上投入了大量人力、物力，一共分为四个阶段：
第一阶段，20世纪50~60年代，美国提出了空间轨道机动飞行器，以火箭发动机为推进动力，将飞行器带入近地轨道滑翔。美国在1955年研制出了X-15型飞行器，并进行了199次试验，创造6.72马赫速度纪录。不过近地轨道距离地面太高了，当时的技术送上去就只能靠降落伞回来了，也难以实现对地面的精准打击；
第二阶段，20世纪60年代中期~80年代中期，基于第一种的弊端，美国提出助推滑翔再入飞行器。这个阶段和第一阶段相比，动力和飞行方式不变，只是飞行器还能降低高度，在大气层外飞行，不过回家还是老样子，用降落伞；
第三阶段，20世纪80年代后期~21世纪10年代，美国基于前面两种的局限性，首次提出自带动力的吸气式高超音速飞行器。当时有两种动力方式的方案，美国NASA在1984年首先论证了以氢为燃料的吸气式高超音速飞行器，接着在2000年全力转向发展超燃冲压发动机，并制定了X-43A飞行器计划，设计速度7~10马赫，飞行高度在29~34km之间；
第四阶段，21世纪10年代至今，美国提出多种飞行方式并行发展，即超燃冲压发动机与助推滑翔并行的发展模式，让飞行器既能进入近地轨道飞行，又能再入大气层滑翔。
完成技术论证，找到发展方向后，在2010年美国制定了雄心勃勃的高超音速发展计划，并研制出“驭波者”进行了首飞，进度甩下中俄两条街。
但美国很快就在高超音速飞行的提升上遇到瓶颈，因为往上走没有与之相匹配的风洞可用。高超音速武器的研发绕不开风洞技术。美国虽然拥有世界上最多的风洞，但大多数建于冷战时期，都在10马赫以下，难以满足高超音速测试的极端需求。
相比之下，虽然中国是在2014年才开始跟进高超音速武器的，俄罗斯更迟直到2016年才开始跟进，但俄罗斯的风洞技术达到20马赫，中国最先进的JF-22风洞更是惊人，能模拟30马赫以上的高速气流环境，远远领先美国的10马赫。
风洞技术的制约，让美国起了个大早，赶了个晚集，而中俄实现了弯道超车。
美国人也知道问题所在，但这是一个系统性的问题，不是修一个风洞那么简单，这还牵扯到电力供应等基础设施方面的瓶颈。
风洞一响，黄金万两。我国最先进的JF-22风洞，瞬时功率达到了15000兆瓦，这一功率是三峡电站的75%，一次开机的持续时间有100毫秒，听上去不长，但架不住次数多啊。
上世纪50年代美国B-52型轰炸机在研制过程中，总共进行了约10000小时的风洞吹风试验；80年代美国发展航天飞机时，进行了超过10万小时的风洞试验；F-22隐身战机研发过程中，风洞试验前后经历10年，对23种气动模型方案，在22种不同类型的风洞中进行试验，总计超过44000小时的风洞试验。
试想一下，我国JF-12风洞的运行成本大概是一毫秒一万人民币，MD-19的测试费用绝对是一个天文数字。美国科研机构曾通过第三方向我国提出了申请，愿意有偿使用JF-22这座风洞进行测试，我方给出的报价是“测试可以，先交50亿美元”。
通过对这次公布的试飞数据进行比较，美国的是5马赫，中国的是6.56马赫，看上去中国虽然压过美国，但领先的好像不多啊。但如果你看看中美两国飞行器的尺寸，你就知道天壤之别了。
中国的高超音速飞行器MD-19长10.8米、宽4.5米，起飞重量约4吨，而美国的这款实验飞行器才300千克，长度不到3米，与中国飞行器差的太远了，离实用性还有十万八千里。可以说，在高超音速导弹和飞行器方面，美国还没达到及格线。
人比人，气死人。如今难题全在美国那边，军备竞赛，美国跟还是不跟？不跟，中国将形成降维打击；跟，资金技术制度都不能提供保证，按照目前趋势，差距只会越拉越大。
我国的这次高超音速试飞，在6倍音速下可是持续了近20分钟，充分验证了设计的可行性，侧面说明我们已经解决了高超音速飞行的四大顽疾:
动力系统的限制： 目前全球公认的高超音速飞行动力系统是超燃冲压发动机，它被认为是继螺旋桨和喷气发动机之后的“第三次动力革命”，其设计原理大家都知道，困难在于如何确保发动机在燃爆中加速，在极高温度、高压力和高振动的条件下稳定运行。
在涡扇发动机发展上，美国起步早，远远领先全球，但冲压发动机是近些年才提起的理论，大家同时起跑，美国没有先发优势后，我国成功实现了对美国在动力系统上的弯道超车。
材料科学的突破： 一代材料，一代飞机。当飞行器速度超过5马赫后，机体表面温度将超过1000摄氏度，飞行速度达到6马赫，飞行器表面因摩擦产生的温度高达2000摄氏度甚至更高。同时在高超音速状态下，空气压缩的力量极其可怕，这对飞行器材料的耐热性和稳定性是极大的挑战。
超过1000摄氏度，绝大多数金属早就全身发红，化为钢水或软得像面条一样，根本扛不住。中国科学家在2018年左右攻克了高温合金和陶瓷复合材料的难题，研发出了一种能稳定承受极高温度的超级材料，不仅强度高，而且重量轻，完美解决了高超音速飞行的“烧烤”问题。
材料科技是全球高超音速技术最大的“拦路虎”，目前从美国到俄罗斯都卡在飞行器表面材料这一块上。
飞行控制的复杂性： 高超音速飞行器在飞行过程中，与大气剧烈摩擦，周围会形成一层等离子体包裹层，导致信号被屏蔽，让飞行器与外界失联。这种情况的专业术语叫“黑障”，对飞控系统和通信技术是个巨大的挑战，“黑障”出现意味着所有信号失联，飞行器无法导航，无法引导，无法纠偏，一旦出现一点小问题，后果可能就是机毁人亡。
我国当前同样在这个领域实现了重大突破，通过特殊的通信技术和材料设计，成功穿透了黑障，确保飞行器在高超音速飞行中依然保持稳定的通信与操控。这让飞行器更安全、更可靠，还为可控变轨，自动驾驶提供了技术保障。
经济可行性：可以理解为燃油利用率，如果高超音速飞行器是靠大耗油量换取高速，那么它就成为了一只吞金兽，甚至连军用的可能性都会被限制，更无法民用。
飞行器的燃油利用率与升阻比有关，它是测量空气动力效率的关键参数，数值越高，表明飞机的飞行距离越远。根据专家的推断，我国这款高超音速飞行器拥有比F-22更优越的空气动力效率，这意味着我们解决了超高音速飞行的经济性问题，大飞机项目指日可待。
全球民用客机市场，目前被波音和空客垄断，我国的商用飞机要想获得一席之地，必须像新能源汽车一样进行弯道超车，按常规是永远跑不过对方的。试想一下，如果我国的客机两个小时就能飞遍全球，谁还会去坐波音或空客啊！
如今中美在高超音速飞行器上已展开军备竞赛，美国曾经利用这一招把苏联拖垮了，如今风水轮流转，中国厚积薄发，利用技术碾压，迟早会彻底击碎美国。
韦德体育官方网站
发表评论:
◎欢迎参与讨论，请在这里发表您的看法、交流您的观点。