来自2009莫斯科航展现场的俄罗斯天军装备情报

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  俄罗斯经济正在金融风暴下爬行,不过俄航天部门最近却不断放出“重大利好消息”。联邦航天局10月28日提出将研制一款兆瓦级核动力飞船,希望于2021年用它帶着俄国人抢先“占领”火星;而在两个月前的莫斯科航展上,一系列由俄国防部牵头开发的“太空战略武器”也第一次集体亮相。
  在2009年8月18日举行的莫科斯国际航空航天展(MAKS2009)上,东道主俄罗斯展示了其近年来最新研制的多款亚空间及空间轨道飞行器,这些飞行器普遍具有高超音速性能,代表了俄罗斯甚至世界在该领域的最高发展水平,因此引起了各国广泛观注。
  高超音速飞行器一般来讲指的是最大飞行速度超过音速5倍以上,也就是飞行时速至少要达到5000公里以上的飞行器。世界各国对高超音速飞行器的研制由来以久,早在上世纪50年代末,美国X-15试验机就曾在火箭发动机的强大推力下实现了人类历史上首次高超音速飞行。在70~80年代末的冷战后期,苏、美、法等航空强国都曾争相发展本国的高超音速飞行器,并将其看成未来科技和军事领域的新制高点。
  
  高超音速老将——“射手”
  
  苏联早在上世纪80年代就有高超音速飞行器的发展计划,并在80年代末90年代初进行了超燃冲压发动机空中点火的试验。当时苏联在冲压式喷气发动机的设计上占有优势,无论是所用材料和还是整体技术水平都超过同时期的美欧各国。而超燃冲压发动机技术则是研制高超音速飞行器的最核心技术。
  虽然在冷战之后,除财大气粗的美国外,其它国家在高超音速飞行器研制速度有所放慢。不过近年来,作为传统航空航天器研制大国的俄罗斯在国家经济有所好转之后,还是推出了多种先进的高超音速飞行器项目,其中最早被公开的型号为FⅡⅡ-31“射手”。该飞行器在进入新世纪之后曾多次亮相莫斯科航展。
  “射手”高超音速飞行器项目始研于上世纪末,FⅡⅡ是俄语“高超音速飞器”的意思。该项目由俄罗斯国防部主管研制,具体设计单位是位于莫斯科近郊的中央航空发动机研究院及格罗莫夫试飞院。“射手”安装有中央航空发动机研究院研制的超燃冲压式发动机,它与同时期美国x-43试验机的技术指标基本相当。现在来看,无论是俄罗斯的“射手”还是美国的X-43,两国当时研制高超音速飞行器的主要目的都是为了试验和获得超燃冲压发动机的运行数据,为进一步发展高超音速导弹和载人飞机提供技术支持。
  “射手”为圆柱形机身,头部为尖椎体,尾部无收缩。机身前段两侧各有一个有下反角的截尖三角下单翼,机身尾部偏下两侧又分别有一个止反梯形尾翼和一个下反梯形尾翼,机身尾端略向后伸出发动机尾喷管。发动机直接装在飞行器腹部。飞行器尾端可以串联一组固体火箭助推器。整个飞行器长8.05米,机身最宽处为1.71米,机体高1.87米,翼展约3米,起飞重量为3800公斤。“射手”采用液氢为主要燃料,可装载约300升。
  在使用时,“射手”由米格31截击机携带进,18000米以上的高空并达到2马赫以上初始速度,然后脱离母机进入遥控飞行。分离后,串联在“射手”尾端的固体火箭助推器启动,助推器将该机加速到最大10马赫的速度后被抛弃,此后超音速冲压发动机工作30-60秒的时间。燃料用尽后,“射手”放出机载的降落伞进行回收。“射手”在多次测试中的飞行速度在2-10马赫之间,工作高度在18000-35000米的亚空间轨道上。
  据悉,“射手”高超音速飞行器曾在2004年进行了首次飞行,本来首次试验后应再进行一些试验,但后续试验的详细情况均未见报道。只是在2004年后的历次莫斯科国际航展上都少不了其大尺寸模型和图片展示,在刚刚结束的MAKS2009上当然也不例外。
  
  FⅡⅡ-A兀追逐14马赫
  
  在“射手”高超音速飞行器的试验取得阶段性成果后,俄中央航空发动机研究院联合格罗莫夫试飞院启动了更加先进的FⅡⅡ-AⅡ系列高超音速飞行器的研发。为此,中央航空发动机研究院专门为FⅡⅡ-AⅡ系列飞行器研制了推力更大、稳定性更好的新型超燃冲压发动机。不过,有关这个发动机的具体性能俄方尚没有透露,目前已知的只是这种新型发动机技术十分复杂。中央航空发动机研究院在设计时广泛借助了最新开发的电脑辅助设计软件技术,而该技术的运用使超燃冲压发动机内紊乱的空气热力学流动得到比以往有效得多的模拟试验。
  FⅡⅡ-AⅡ系列飞行器的整体气动外型设计和风洞调试工作由格罗莫夫试飞院具体负责。目前,FⅡⅡ-AⅡ系列已发展出了两个外形迥异的型号:FⅡⅡ-AⅡ及FⅡⅡ-AⅡ-02。前者头部扁平,整个外形像一把锋利的木工刀,其大尺寸模型曾在2007年莫斯科国际航展上展示过。而今年展出的后者模型在气动外形上又向传统的“射手”外形回归。两种型号的设计之所以有这样大的变化主要是因为当高超音速飞行器达到5.4马赫左右时,局部气流会在飞行器前缘永久滞止,此时飞行器遇到的波阻要大大地高于普通超音速飞机,而且有时冲压发动机可能也会因为进气道压力过大而无法正常工作。在这种情况下,对高超音速飞行器的气动外形进行优化的努力就十分明显了。同时,从两款FⅡⅡ-AⅡ系列飞行器外形的迥异也可以看出,即使作为行业的领跑者,目前俄罗斯在高超音速飞行器的研究上也仍然处于探索阶段。
  目前格罗莫夫试飞院对FⅡⅡ-AⅡ系列飞行器的具体情况公开的十分有限。从已知信息来看,俄方似乎已停止了早期型号FⅡⅡ-AⅡ的测试工作,而全力转向气动外形更合理、机载电子设备更先进的FⅡⅡ-AⅡ-02的试飞和测试。据俄媒体称,FⅡⅡ-AⅡ-02重量大约在500公斤左右,今年早些时候曾在格罗莫夫试飞院内进行了地面试车。当时测得的数据显示,FⅡⅡ-AⅡ-02可以达到的飞行速度在4-7马赫之间。据格罗莫夫试飞院有关人士透露,在俄国防部授意下,该院针对FⅡⅡ-AⅡ-02的研究和测试工作将可能一直持续到2012年前后,而FⅡⅡ-AⅡ-02的最高飞行速度也最终将会达到设计之初要求的12-14马赫极高速。而俄罗斯当前和未来所有在高超音速飞行器上研究、积累的成果都将会用在弹道导弹、高速巡航导弹及太空飞船等开发项目上。
  
  “快船”飞向火星?
  
  在这次的2009莫斯科国际航展中,东道主还展示了其最新研制的“快船”载人太空飞船的大尺寸模型及部分相关图片资料。如果说,上面介绍的“射手”、FⅡⅡ-AⅡ系列高超音速飞行器是在为俄罗斯未来的空天飞行器做技术储备的话,那么“快船”计划就可能是俄罗斯正在研制的下一代空天飞机雏形。
  俄罗斯研制载人空天飞机的历史已经很长了,并取得了丰硕的技术成果。早在苏联时期,俄国人就试制过“螺旋”及

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