SR-72偵(zhen)察(cha)機(ji)(ji)(英文:Lockheed Martin SR-72,代號:臨界鷹),是由美國洛克希德·馬丁公司于(yu)2007年提出的新型戰(zhan)略隱身(shen)多用途無(wu)人飛機(ji)(ji)概念,該型機(ji)(ji)本(ben)身(shen)涵(han)蓋完整的偵(zhen)察(cha)系統并可(ke)攜帶(dai)在超高至臨界空域(yu)的新型武器,集情報收集、偵(zhen)察(cha)、監控、打擊等諸多功能(neng)為(wei)一(yi)體(ti)。
SR-72高(gao)(gao)超音(yin)(yin)速(su)(su)無(wu)(wu)人偵(zhen)察機(ji)主要用于(yu)取代上世紀(ji)70年(nian)代研制(zhi)的(de)(de)(de)SR-71“黑鳥”高(gao)(gao)速(su)(su)高(gao)(gao)空(kong)偵(zhen)察機(ji),其(qi)(qi)最高(gao)(gao)飛(fei)(fei)(fei)行速(su)(su)度將達到驚人的(de)(de)(de)馬(ma)赫數6(也就是聲(sheng)音(yin)(yin)速(su)(su)度的(de)(de)(de)6倍(bei)),是SR-71高(gao)(gao)速(su)(su)高(gao)(gao)空(kong)偵(zhen)察機(ji)最大(da)(da)(da)飛(fei)(fei)(fei)行速(su)(su)度的(de)(de)(de)兩倍(bei),是第(di)四代戰斗機(ji)最大(da)(da)(da)飛(fei)(fei)(fei)行速(su)(su)度的(de)(de)(de)三倍(bei),甚至(zhi)其(qi)(qi)飛(fei)(fei)(fei)行速(su)(su)度比一(yi)些常(chang)見的(de)(de)(de)導彈還要快,堪稱人類(lei)制(zhi)造的(de)(de)(de)“最快飛(fei)(fei)(fei)機(ji)”。因(yin)為(wei)其(qi)(qi)速(su)(su)度優勢(shi),高(gao)(gao)超音(yin)(yin)速(su)(su)飛(fei)(fei)(fei)行器對(dui)21世紀(ji)防空(kong)系統的(de)(de)(de)壓力極大(da)(da)(da),一(yi)些著名的(de)(de)(de)地(di)空(kong)導彈,如美(mei)國的(de)(de)(de)“愛國者”、俄羅(luo)斯的(de)(de)(de)S-400和中國的(de)(de)(de)紅(hong)旗-9甚至(zhi)無(wu)(wu)法追上這種飛(fei)(fei)(fei)機(ji),從而無(wu)(wu)法攔截和擊落(luo)它。
SR-71偵(zhen)(zhen)(zhen)察(cha)機于1960年代初的(de)(de)冷戰時期面世,1998年退役(yi),被譽為史上最(zui)佳和最(zui)美的(de)(de)飛(fei)機之一。SR-71偵(zhen)(zhen)(zhen)察(cha)機外殼以(yi)鈦(tai)合金打造,可用超音(yin)速連續在(zai)8萬英尺高空飛(fei)行5400公(gong)里,飛(fei)行速度及(ji)高度甚至勝過蘇聯導(dao)彈。在(zai)SR-71偵(zhen)(zhen)(zhen)察(cha)機退役(yi)之后,美國的(de)(de)情(qing)報搜(sou)集主要依靠偵(zhen)(zhen)(zhen)察(cha)衛(wei)星(xing)、U-2偵(zhen)(zhen)(zhen)察(cha)機還有一些無人機來完成,但是這三者都有比較明顯的(de)(de)弱點。
U-2、捕(bu)食者(zhe)無(wu)人(ren)(ren)機(ji)和(he)全球鷹無(wu)人(ren)(ren)機(ji)航速較(jiao)慢,并且都不具備隱身(shen)能力(li)。而最(zui)主要的(de)情報(bao)(bao)搜集(ji)工(gong)具偵察衛(wei)星雖(sui)然能夠覆蓋全球,但是(shi)一般(ban)它的(de)軌道(dao)(dao)是(shi)可(ke)以預(yu)測的(de),被偵察的(de)國(guo)家通過對(dui)(dui)衛(wei)星的(de)精確(que)定位并準確(que)計算出衛(wei)星經(jing)過的(de)時(shi)間,就可(ke)以及(ji)時(shi)采取(qu)應對(dui)(dui)措施,使其無(wu)法(fa)獲得(de)有效情報(bao)(bao),從(cong)而淪(lun)為(wei)擺(bai)設(she)。例(li)如,1998年,印度政府就是(shi)利用美(mei)國(guo)KH-9影像偵察衛(wei)星非(fei)臨空的(de)短(duan)暫時(shi)間,進行了(le)核試驗的(de)關(guan)鍵性準備工(gong)作,并因此成(cheng)功地欺騙(pian)了(le)美(mei)國(guo)情報(bao)(bao)機(ji)構(gou)。除此之外,通常在(zai)低軌道(dao)(dao)上運行的(de)偵察衛(wei)星被攻擊的(de)可(ke)能性也正在(zai)變(bian)得(de)越來(lai)越大,這(zhe)很(hen)可(ke)能導致(zhi)對(dui)(dui)地偵察和(he)監(jian)視上的(de)盲區。洛(luo)克希德·馬(ma)丁公司自(zi)上世紀60年代以來(lai),便一直試圖打造(zao)SR-71偵察機(ji)的(de)替代者(zhe)。
SR-72高超(chao)音速(su)無(wu)人該(gai)偵察機由美(mei)國《航空周刊(kan)》雜(za)志(zhi)網站于2013年(nian)11月1日正式披露。根據計(ji)劃(hua)安排,SR-72將于2020年(nian)進行首(shou)飛。預計(ji)2030年(nian)左右服役。
新(xin)一(yi)代的(de)(de)SR-72融合了(le)速(su)度(du)、高度(du)和隱(yin)身優(you)勢(shi),因此SR-72間(jian)(jian)諜飛(fei)機可以不受地空(kong)導彈(dan)的(de)(de)威脅。此前已經(jing)退役的(de)(de)SR-71偵察機在服役期間(jian)(jian)曾經(jing)成功的(de)(de)躲(duo)避(bi)了(le)數百枚來襲的(de)(de)導彈(dan)。
洛(luo)克(ke)(ke)希德(de)·馬丁(ding)(ding)公(gong)司(si)雖然(ran)已經有了(le)很多(duo)技術積累,不過(guo)在未(wei)來的(de)(de)研制過(guo)程中,洛(luo)克(ke)(ke)希德(de)-馬丁(ding)(ding)公(gong)司(si)的(de)(de)工程師(shi)們還(huan)要解決(jue)許多(duo)問題:例如,SR-72的(de)(de)最大速度將(jiang)會(hui)是SR-71偵察機(ji)的(de)(de)兩倍(bei),考慮到(dao)高平流層的(de)(de)稀薄空(kong)氣(qi),這就(jiu)勢(shi)必(bi)會(hui)對飛機(ji)的(de)(de)發動機(ji)提出更高的(de)(de)要求(qiu);其次,在高速飛行情況,機(ji)身與(yu)空(kong)氣(qi)的(de)(de)劇烈(lie)摩擦將(jiang)會(hui)使(shi)飛機(ji)的(de)(de)隱(yin)身性能大打折(zhe)扣。美國空(kong)軍和洛(luo)克(ke)(ke)希德(de)·馬丁(ding)(ding)公(gong)司(si)對于(yu)SR-72暫時都閉(bi)口不談(tan)。洛(luo)克(ke)(ke)希德(de)·馬丁(ding)(ding)公(gong)司(si)頗(po)具傳奇色彩的(de)(de)臭(chou)鼬工廠也不出席2013年(nian)6月17日在法國巴(ba)黎舉行的(de)(de)巴(ba)黎航展(zhan)。對此,洛(luo)克(ke)(ke)希德(de)·馬丁(ding)(ding)公(gong)司(si)官員湯姆·尤(you)科斯基(ji)稱(cheng):“由于(yu)政策的(de)(de)緣(yuan)故,我們不會(hui)去討論(lun)機(ji)密(mi)項目——無論(lun)它們是否存在”。
SR-72高超音速(su)無人偵(zhen)察機(ji)有別于上一代“黑鳥”偵(zhen)察機(ji),采用(yong)了無人駕駛結構,將使用(yong)渦噴(pen)(pen)發(fa)動(dong)機(ji)與超燃沖(chong)壓發(fa)動(dong)機(ji)的組合體作為動(dong)力,渦噴(pen)(pen)發(fa)動(dong)機(ji)將飛機(ji)加速(su)到(dao)馬赫數(shu)3后,超燃沖(chong)壓發(fa)動(dong)機(ji)點火繼(ji)續加速(su)至馬赫數(shu)5到(dao)6。
SR-72的設(she)計(ji)飛行速(su)度可達(da)6馬赫的“極音速(su)”,比SR-71偵察機快一倍,可在一小時內到(dao)達(da)全球任何地(di)點。
SR-72概念①研究(jiu)人(ren)(ren)員(yuan)決定采用(yong)兩段變速(su)(su)(su)的方式讓(rang)SR-72達(da)(da)到極音(yin)速(su)(su)(su),第一(yi)步是用(yong)傳(chuan)統(tong)渦輪引擎讓(rang)飛機(ji)(ji)加速(su)(su)(su)至(zhi)3馬赫,然后利(li)用(yong)洛克(ke)希德-馬丁(ding)與洛克(ke)達(da)(da)因連手(shou)打造的“超音(yin)速(su)(su)(su)燃(ran)燒噴(pen)射推(tui)進(jin)引擎”,將(jiang)速(su)(su)(su)度(du)提(ti)升至(zhi)6馬赫。SR-72構想圖中(zhong),看不到駕駛(shi)艙座(zuo)罩,意味(wei)它可能(neng)(neng)(neng)是無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)。主持研究(jiu)計劃7年的工(gong)(gong)程師利(li)蘭表(biao)(biao)示,諜機(ji)(ji)將(jiang)采用(yong)現有材料打造,以配(pei)合國防預(yu)算削(xue)減(jian)的趨勢,原(yuan)型(xing)機(ji)(ji)成(cheng)本(ben)可望限制在(zai)10億美元(yuan)之內。SR-72的一(yi)些技術(shu)難點(譬如(ru)(ru)動力(li)(li)系(xi)統(tong))已經在(zai)之前(qian)的一(yi)些項(xiang)目的研究(jiu)中(zhong)解決(例如(ru)(ru)HTV-3X黑燕)。此外,臭鼬工(gong)(gong)廠認為超高速(su)(su)(su)特(te)性比隱(yin)身特(te)性的生存能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)更強。機(ji)(ji)體(ti):大型(xing)操控:有人(ren)(ren)和無(wu)人(ren)(ren)通用(yong)材料:鈦(tai)鎂合金包裹型(xing)梁(liang)架+多(duo)合纖維脂混合機(ji)(ji)表(biao)(biao)防護(hu):低(di)可探測(ce)機(ji)(ji)表(biao)(biao)和全頻譜電磁波干擾(rao)系(xi)統(tong)空(kong)域(yu):臨界空(kong)域(yu)速(su)(su)(su)度(du):6倍音(yin)速(su)(su)(su)功能(neng)(neng)(neng):多(duo)用(yong)途(包含指揮、偵查、運(yun)輸、干擾(rao)、打擊等能(neng)(neng)(neng)力(li)(li))
根據美國空軍高超(chao)聲速(su)長期路(lu)線圖,SR-72的(de)設計(ji)用于(yu)替(ti)代SR-71,填(tian)補現有(you)衛星(xing)、亞聲速(su)有(you)人、無人平臺在快(kuai)速(su)反應情報方面日益增長的(de)能(neng)力缺口。潛(qian)在危險和(he)不斷增加的(de)移(yi)動(dong)威脅正出現于(yu)拒止區域、對抗空域和(he)擁(yong)有(you)先(xian)進防空系統(tong)和(he)反衛星(xing)知識的(de)國家(jia)。
洛克希德?馬(ma)(ma)丁公司(si)認為馬(ma)(ma)赫(he)數6是實(shi)用型吸氣式高超聲(sheng)速飛行器的(de)(de)最(zui)佳設計(ji)點,以馬(ma)(ma)赫(he)數6在(zai)(zai)高空巡航的(de)(de)飛行器,可在(zai)(zai)隱(yin)身先進亞聲(sheng)速或超聲(sheng)速有(you)(you)人和無(wu)人機難(nan)于生(sheng)存的(de)(de)空域執(zhi)行穿(chuan)透任務。此外,武裝ISR平(ping)臺也將有(you)(you)在(zai)(zai)目標(biao)隱(yin)藏前實(shi)施打擊(ji)的(de)(de)能力。
盡管高速ISR能力的(de)價(jia)值(zhi)毋容置(zhi)疑,但是其昂(ang)貴的(de)成本(ben)依舊成為(wei)阻礙實施相關研制的(de)原因。
但洛(luo)克希德(de)(de)?馬(ma)丁公司認為已(yi)具備條(tiao)件解決這一(yi)問題(ti)。洛(luo)克希德(de)(de)?馬(ma)丁公司吸氣(qi)(qi)式高(gao)(gao)超聲(sheng)(sheng)(sheng)速技術(shu)投(tou)資經理布拉德(de)(de)?利蘭表示“臭(chou)鼬工(gong)廠在(zai)過去7年(nian)中一(yi)直與(yu)航空(kong)(kong)噴氣(qi)(qi)洛(luo)克達(da)因公司合(he)作,開(kai)發(fa)實現現有渦(wo)噴發(fa)動(dong)(dong)機(ji)與(yu)超燃沖壓(ya)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)集成的(de)(de)方法,從(cong)而實現飛行(xing)器從(cong)0加速至馬(ma)赫(he)數6以(yi)上。”“我們的(de)(de)方法是(shi)建立在(zai)HTV-3X的(de)(de)基礎上,但是(shi)對其進(jin)行(xing)了很多(duo)擴(kuo)展(zhan),并解決了一(yi)個關鍵性(xing)的(de)(de)技術(shu)問題(ti):高(gao)(gao)速渦(wo)輪噴氣(qi)(qi)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)。HTV-3X是(shi)美國(guo)空(kong)(kong)軍(jun)/美國(guo)國(guo)防先進(jin)研究計劃(hua)(hua)局(DARPA)在(zai)2008年(nian)取消的(de)(de)可(ke)重復使用的(de)(de)高(gao)(gao)超聲(sheng)(sheng)(sheng)速驗證機(ji),可(ke)重復使用高(gao)(gao)超聲(sheng)(sheng)(sheng)速飛行(xing)器的(de)(de)概念是(shi)DARPA“獵鷹計劃(hua)(hua)”的(de)(de)產物,該計劃(hua)(hua)包(bao)括發(fa)展(zhan)小型運載火(huo)箭(jian)(SLV)、通用飛行(xing)器(CAV)和(he)(he)高(gao)(gao)超聲(sheng)(sheng)(sheng)速巡航飛行(xing)器(HCV)。由于CAV和(he)(he)HCV的(de)(de)結構(gou)和(he)(he)氣(qi)(qi)動(dong)(dong)技術(shu)需要測(ce)試,洛(luo)克希德(de)(de)?馬(ma)丁公司獲得資金(jin),開(kai)發(fa)出一(yi)系列(lie)無動(dong)(dong)力的(de)(de)高(gao)(gao)超聲(sheng)(sheng)(sheng)速試驗飛行(xing)器(HTV)。
在這些(xie)研(yan)發工作(zuo)實施(shi)期間(jian),2004年(nian)作(zuo)為重新聚焦(jiao)于航天舉措的一部(bu)分,NASA取(qu)消了幾乎所(suo)有(you)(you)的高超(chao)聲速研(yan)究(jiu),包(bao)括X-43C組合循(xun)環推進(jin)驗證(zheng)機(ji)(ji)的相關(guan)工作(zuo)。DARPA的HTV工作(zuo)自然(ran)拓展(zhan)至包(bao)括第(di)三種HTV,即有(you)(you)動力的HTV-3X,該(gai)驗證(zheng)機(ji)(ji)可利用(yong)渦噴發動機(ji)(ji)從跑道(dao)起(qi)飛,使用(yong)超(chao)燃(ran)沖壓發動機(ji)(ji)加速至馬赫數(shu)6,并(bing)可返(fan)回著(zhu)陸。
利蘭指出洛馬公(gong)司并未對當時(shi)HTV-3X驗(yan)證機“黑雨燕”概念研究所(suo)(suo)取得的關鍵(jian)性(xing)成果進行宣傳。“(洛馬的研究工作)所(suo)(suo)建(jian)立的飛(fei)(fei)機構型能夠實現可控的起飛(fei)(fei)和亞、跨、超和高超聲速(su)段的加速(su)。
當時的(de)(de)研究工作獲得了(le)很多基礎性(xing)的(de)(de)經驗,特別(bie)是關于維(wei)持跨聲速(su)段穩(wen)定性(xing)的(de)(de)飛控系(xi)統設計問題(ti)。洛馬(ma)公司(si)的(de)(de)工作證實了(le)該(gai)公司(si)提出的(de)(de)布局(ju)能在起(qi)飛過程中不發(fa)生偏(pian)離(li)。蘭利稱(cheng)洛馬(ma)的(de)(de)方案能夠在保持穩(wen)定性(xing)和(he)可(ke)控的(de)(de)前(qian)提下降(jiang)低起(qi)飛速(su)度,并已通(tong)過一系(xi)列風(feng)洞試驗證實了(le)這(zhe)一點(dian)。
同樣重要(yao)的(de)(de)(de)是,臭(chou)鼬工(gong)(gong)廠設計(ji)團隊(dui)開(kai)發(fa)(fa)出可(ke)實用化的(de)(de)(de)渦(wo)輪(lun)基組(zu)合循環(TBCC)推(tui)進系(xi)統的(de)(de)(de)集(ji)成方法。利(li)蘭指出洛(luo)馬實際(ji)開(kai)發(fa)(fa)出一(yi)種(zhong)渦(wo)輪(lun)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)和(he)沖壓發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)相互實現模態轉換的(de)(de)(de)方法。洛(luo)馬公司利(li)用很多試驗證(zheng)實該方法,其中包(bao)括(kuo)第一(yi)個模態轉換驗證(zheng)試驗。臭(chou)鼬工(gong)(gong)廠在(zai)Facet項目中完成了TBCC的(de)(de)(de)縮比地面(mian)試驗,該TBCC系(xi)統由小(xiao)型高馬赫渦(wo)輪(lun)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)和(he)雙模亞燃/超(chao)燃沖壓發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)組(zu)成,兩種(zhong)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)共用一(yi)個軸對稱進氣道和(he)噴管。
與此同(tong)時,美(mei)國空軍研究實驗室并(bing)行(xing)開(kai)展的HiSTED(高(gao)(gao)速渦(wo)噴發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)演(yan)示)項目并(bing)未制造出(chu)可(ke)用于TBCC,飛行(xing)速度最(zui)大(da)可(ke)達馬(ma)赫(he)數(shu)4的小型(xing)渦(wo)噴發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)。利蘭回憶高(gao)(gao)速渦(wo)輪發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)是當時遺留的一個技術問題(ti)。這就(jiu)為(wei)臭鼬工廠的設計(ji)人員(yuan)留下(xia)了一個熟悉(xi)的問題(ti):如何解決(jue)現有渦(wo)噴發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)最(zui)大(da)速度馬(ma)赫(he)數(shu)2.5與亞燃(ran)(ran)/超燃(ran)(ran)沖壓發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)啟動(dong)速度馬(ma)赫(he)數(shu)3-3.5之間的動(dong)力(li)接力(li)問題(ti)。臭鼬工廠的設計(ji)人員(yuan)稱之為(wei)馬(ma)赫(he)數(shu)3附(fu)近的推力(li)鴻溝。
盡(jin)管在(zai)HTV-3X取消后(hou),在(zai)DARPA模態轉(zhuan)換(huan)項(xiang)目的(de)支持下(xia)(xia)(xia),洛(luo)(luo)馬公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)繼續(xu)開展(zhan)了該(gai)問(wen)(wen)題的(de)進一步研究,但(dan)是在(zai)2009-2010年完成(cheng)TBCC發(fa)動機(ji)模型(xing)后(hou),相關工(gong)作暫時告一段落。因此,洛(luo)(luo)馬和(he)航空噴(pen)氣洛(luo)(luo)克達(da)(da)因兩(liang)家(jia)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)就此問(wen)(wen)題展(zhan)開交流,并開展(zhan)了為期(qi)7年的(de)聯(lian)合研究工(gong)作(這里聯(lian)合研究工(gong)作是指(zhi)洛(luo)(luo)馬公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)與(yu)洛(luo)(luo)克達(da)(da)因公(gong)(gong)(gong)司(si)(si),洛(luo)(luo)克達(da)(da)因公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)原(yuan)為聯(lian)合技術(shu)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)的(de)下(xia)(xia)(xia)屬公(gong)(gong)(gong)司(si)(si),2013年被(bei)航空噴(pen)氣公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)收購,下(xia)(xia)(xia)文有提及。——譯注)
最終(zhong),兩家公(gong)司獲得了設計突破,使之能夠(gou)開發(fa)SR-71的(de)(de)(de)高超聲速后繼機(ji)。利蘭(lan)指出(chu)公(gong)司已經開發(fa)出(chu)利用如F100/F110這類現有(you)戰斗機(ji)發(fa)動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)方法。相關的(de)(de)(de)工作包(bao)括(kuo)改進亞燃沖壓發(fa)動(dong)機(ji)以獲得更(geng)低(di)的(de)(de)(de)啟(qi)動(dong)速度,這將是新一(yi)代高超聲速飛(fei)機(ji)研制的(de)(de)(de)關鍵,并將是該(gai)型飛(fei)機(ji)近(jin)期可實現,并具有(you)較好(hao)的(de)(de)(de)經濟(ji)可承受性。利蘭(lan)指出(chu)即(ji)使當(dang)年HiSTED項目(mu)的(de)(de)(de)發(fa)動(dong)機(ji)取(qu)得成功,即(ji)使“黑(hei)雨燕”實現飛(fei)行,將當(dang)時(shi)的(de)(de)(de)小型渦噴發(fa)動(dong)機(ji)大(da)型化仍將耗資數十億美元。
洛克希德公(gong)司不打算透露解決(jue)推力鴻溝的(de)方(fang)法(fa)。然而,可能的(de)幾個解決(jue)概念是已知的(de),包括不同(tong)的(de)射流(liu)預冷器方(fang)法(fa),即向壓(ya)(ya)氣機(ji)注入大量的(de)冷介質以提高性(xing)能。其它(ta)增(zeng)(zeng)加(jia)發(fa)動機(ji)功率的(de)概念包括“高超燃燒器”,這是一個作為加(jia)力燃燒室的(de)推力增(zeng)(zeng)強(qiang)裝置,隨著馬(ma)赫數增(zeng)(zeng)加(jia)轉換至(zhi)亞(ya)燃沖壓(ya)(ya)發(fa)動機(ji)。2015年(nian)早(zao)些時候收購了(le)洛克達因(yin)的(de)航空噴氣公(gong)司還將火箭(jian)引射亞(ya)燃沖壓(ya)(ya)發(fa)動機(ji)作為實現(xian)0至(zhi)馬(ma)赫數6無縫推進接力的(de)另一種解決(jue)方(fang)案。
雖(sui)然(ran)建議推力增強(qiang)概念的細(xi)節仍處(chu)于(yu)保(bao)密(mi)狀態,利蘭(lan)指出成功實現模(mo)態轉換設計的很大(da)一部分(fen)工作(zuo)在于(yu)進(jin)氣道。其(qi)原因在于(yu)必須確(que)保(bao)亞燃沖壓(ya)發動(dong)機(ji)和渦噴發動(dong)機(ji)工作(zuo)問題(ti),兩(liang)發動(dong)機(ji)將并行工作(zuo)。
洛(luo)克希德公司已經完成部件的縮比試(shi)驗(yan)(yan)。下一(yi)(yi)步(bu)將進(jin)行(xing)一(yi)(yi)系列試(shi)驗(yan)(yan)或關鍵(jian)性的演(yan)(yan)示驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)(zheng)。洛(luo)馬已準(zhun)備好開展關鍵(jian)演(yan)(yan)示驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)(zheng),并(bing)計劃于2018年研制技術(shu)驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)(zheng)機(ji)。那將意味著(zhu)開始制造(zao)和開展完整關鍵(jian)演(yan)(yan)示驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)(zheng)。截至試(shi)驗(yan)(yan)時并(bing)無技術(shu)難題,唯一(yi)(yi)阻礙獲(huo)取高超(chao)聲速的仍舊是高昂的費(fei)用,以及(ji)高超(chao)聲速本身的復雜性和獨特性。
2018年的時間線源自高速(su)打擊武器(HSSW)項(xiang)(xiang)目的可能(neng)進(jin)度安排(pai),該項(xiang)(xiang)目是由(you)美(mei)國空軍和DARPA組織的高超聲(sheng)速(su)導彈項(xiang)(xiang)目。洛(luo)馬(ma)公司認(ren)為在HSSW完(wan)成試飛前,預計將不會開展高超聲(sheng)速(su)飛機的演(yan)示驗證。
2018年(nian)的(de)時間(jian)線(xian)還要(yao)配(pei)合空(kong)軍(jun)高(gao)超聲速(su)路線(xian)圖(tu),該路線(xian)圖(tu)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)2020年(nian)開(kai)展(zhan)高(gao)超聲速(su)打擊武器研(yan)制,2030年(nian)開(kai)展(zhan)穿透(tou)區(qu)域ISR飛機研(yan)制。高(gao)速(su)ISR/攻擊飛機的(de)主要(yao)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)是具(ju)備無通信和(he)導航(hang)衛星支持下的(de)生存力,并(bing)(bing)能夠(gou)執行(xing)拒(ju)止區(qu)域的(de)穿透(tou)任務。就TBCC推進(jin)系統而言,空(kong)軍(jun)已(yi)經要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)具(ju)有(you)比2010年(nian)12月提(ti)出的(de)馬(ma)赫(he)(he)數4更高(gao)的(de)速(su)度。最新的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)據信至少要(yao)馬(ma)赫(he)(he)數5以(yi)上(shang)的(de)巡(xun)航(hang)速(su)度,并(bing)(bing)可從常(chang)規跑道(dao)起飛。
該機(ji)需要一個(ge)組合(he)的(de)推進系統:傳統的(de)、貨架式的(de)渦(wo)輪噴氣發動機(ji)可以使飛機(ji)從起飛加(jia)速(su)至馬赫數3,而亞燃(ran)/超燃(ran)沖(chong)壓發動機(ji)將完成剩余(yu)的(de)加(jia)速(su)任(ren)務。在高超聲速(su)飛行(xing)過程中,機(ji)體(ti)結構(gou)將承(cheng)(cheng)受極為嚴重的(de)氣動加(jia)熱(re),常規的(de)鋼材將難以承(cheng)(cheng)受。該機(ji)將必須(xu)能夠從80000英尺(約24.38千(qian)米)高度打擊目標。洛克希德公司表示該機(ji)將在2030年(nian)部(bu)署(shu),可實現1小時內到(dao)達任(ren)何(he)區域(yu)。
渦噴(pen)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機可(ke)(ke)以使飛機從跑道起飛并加(jia)速(su)至(zhi)(zhi)樂馬(ma)(ma)赫數3;超過此速(su)度后,需要吸氣式亞燃(ran)沖(chong)壓(ya)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機,該類發(fa)(fa)動(dong)(dong)機可(ke)(ke)以壓(ya)縮用于(yu)燃(ran)燒(shao)的高速(su)來流,但是(shi)同時在馬(ma)(ma)赫數4才(cai)開始(shi)工(gong)作(zuo)(zuo)。為(wei)了(le)解決這個速(su)度鴻溝,工(gong)程(cheng)技術人員開發(fa)(fa)了(le)一種組合(he)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機,可(ke)(ke)以工(gong)作(zuo)(zuo)在三種模態(tai)。飛機在渦噴(pen)動(dong)(dong)力(li)下加(jia)速(su)至(zhi)(zhi)馬(ma)(ma)赫數3,然后轉換(huan)至(zhi)(zhi)亞燃(ran)動(dong)(dong)力(li)加(jia)速(su)至(zhi)(zhi)馬(ma)(ma)赫數5,之后再轉換(huan)至(zhi)(zhi)超燃(ran)模態(tai)。
蒙皮,飛(fei)行(xing)速度超(chao)(chao)過馬赫數5時(shi),氣動摩擦加熱將是(shi)飛(fei)機(ji)(ji)表面溫(wen)度升至2000度(此(ci)處疑為華(hua)氏度,即1093攝氏度——譯(yi)注)。在此(ci)溫(wen)度環境,常規鋼結(jie)構機(ji)(ji)體將融(rong)合(he)(he)。因(yin)此(ci),工程師正在考慮采用復合(he)(he)材(cai)料——即與洲際彈(dan)道導彈(dan)和航天飛(fei)機(ji)(ji)前端(duan)使用的(de)(de)(de)高(gao)性能(neng)碳纖維(wei)、陶瓷(ci)和金屬混合(he)(he)物相似(si)。任(ren)何連(lian)接部都(dou)必須密(mi)封(feng):一旦(dan)高(gao)超(chao)(chao)聲速下出現(xian)空氣泄漏,涌進的(de)(de)(de)熱量將導致飛(fei)機(ji)(ji)解體。(如“哥倫比(bi)亞”航天飛(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)事故。)
機體(ti),飛(fei)機承受的應力會隨著飛(fei)機飛(fei)行速(su)(su)(su)度(du)的變化(hua)而變化(hua)。例如,當(dang)飛(fei)機亞(ya)聲(sheng)速(su)(su)(su)段(duan)加速(su)(su)(su)時,飛(fei)機升(sheng)力中(zhong)(zhong)心后移(yi)。但是一旦飛(fei)機達到(dao)高超聲(sheng)速(su)(su)(su)段(duan),在飛(fei)機前緣阻力作(zuo)用下,升(sheng)力中(zhong)(zhong)心再次前移(yi)。如果升(sheng)力中(zhong)(zhong)心過于接近重心,將導致(zhi)危險的不穩定。飛(fei)行器(qi)外形必(bi)須進行剪裁以適應這些變化(hua),防止飛(fei)行器(qi)出現(xian)破(po)壞。
洛克希德公司將SR-72定義(yi)為情報、監(jian)視(shi)、偵察(cha)和(he)打擊(ji)平臺,但是(shi)其(qi)具體任務載(zai)荷仍(reng)處于(yu)保密狀態(tai)。最可能(neng)(neng)的(de)是(shi),相關載(zai)荷尚未完(wan)成(cheng)研制。6馬赫飛(fei)行條件的(de)成(cheng)像偵察(cha)或(huo)是(shi)投彈需(xu)要高超(chao)的(de)工(gong)(gong)程(cheng)技術。飛(fei)行器需(xu)要數百英里完(wan)成(cheng)轉(zhuan)彎,需(xu)要強大(da)的(de)制導(dao)計算機(ji)建立80000英尺到目標的(de)瞄準(zhun)線。此外,4000英里/時速(su)度(du)大(da)武器艙(cang)打開(kai)也是(shi)嚴峻的(de)技術挑戰(zhan)。SR-72將需(xu)要能(neng)(neng)夠在(zai)此高速(su)下工(gong)(gong)作(zuo)的(de)新(xin)型傳感(gan)器和(he)武器。
SR-72的(de)發(fa)(fa)展將(jiang)(jiang)以(yi)可(ke)選有人駕駛的(de)飛(fei)行(xing)研究機(FRV)為(wei)起(qi)點,該研究機長約60英(ying)尺(chi)(18.3米(mi)),動力(li)裝置為(wei)單(dan)臺全尺(chi)寸推進系統。驗證機大(da)小與(yu)F-22相當,采用單(dan)臺發(fa)(fa)動機,并能以(yi)馬赫數(shu)6飛(fei)行(xing)數(shu)分(fen)鐘。設想中(zhong)的(de)實(shi)用型飛(fei)行(xing)器SR-72將(jiang)(jiang)是雙(shuang)發(fa)(fa)無人飛(fei)行(xing)器,機長超過100英(ying)尺(chi)(30.5米(mi))。其(qi)尺(chi)寸將(jiang)(jiang)與(yu)SR-71相似,具(ju)備相同的(de)航程(cheng),但是飛(fei)行(xing)速度(du)是其(qi)2倍。