SR-72偵(zhen)察(cha)機(ji)(英文:Lockheed Martin SR-72,代號(hao):臨(lin)界鷹),是由美(mei)國洛克希德·馬丁公(gong)司(si)于2007年提出(chu)的新型戰略隱(yin)身多用途(tu)無人飛機(ji)概(gai)念,該型機(ji)本身涵蓋完(wan)整的偵(zhen)察(cha)系統并可(ke)攜帶在(zai)超高(gao)至臨(lin)界空域的新型武器,集(ji)情報收集(ji)、偵(zhen)察(cha)、監控(kong)、打(da)擊等諸多功能為(wei)一體(ti)。
SR-72高(gao)超音速(su)無人(ren)偵察(cha)(cha)機(ji)主(zhu)要用于取代上(shang)世紀70年代研制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)SR-71“黑(hei)鳥”高(gao)速(su)高(gao)空(kong)(kong)偵察(cha)(cha)機(ji),其(qi)最高(gao)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行速(su)度(du)將達到驚人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)赫數6(也(ye)就是聲音速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)6倍),是SR-71高(gao)速(su)高(gao)空(kong)(kong)偵察(cha)(cha)機(ji)最大(da)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩倍,是第四代戰斗機(ji)最大(da)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)倍,甚(shen)至(zhi)其(qi)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行速(su)度(du)比一(yi)些常見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導彈還要快(kuai),堪稱(cheng)人(ren)類(lei)制造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“最快(kuai)飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji)”。因為其(qi)速(su)度(du)優勢,高(gao)超音速(su)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行器對(dui)21世紀防空(kong)(kong)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力極(ji)大(da),一(yi)些著名的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)空(kong)(kong)導彈,如美國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“愛國者(zhe)”、俄(e)羅斯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)S-400和中國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅旗-9甚(shen)至(zhi)無法追上(shang)這(zhe)種飛(fei)(fei)(fei)(fei)機(ji),從而無法攔(lan)截和擊落它。
SR-71偵(zhen)察(cha)(cha)機(ji)于1960年代(dai)初的(de)(de)冷戰時期面世,1998年退役,被譽為史上最佳和最美的(de)(de)飛(fei)機(ji)之一。SR-71偵(zhen)察(cha)(cha)機(ji)外(wai)殼以鈦合金打(da)造,可用超音速(su)(su)連(lian)續(xu)在8萬英尺(chi)高空飛(fei)行(xing)5400公里,飛(fei)行(xing)速(su)(su)度(du)(du)及高度(du)(du)甚至勝過(guo)蘇聯導彈。在SR-71偵(zhen)察(cha)(cha)機(ji)退役之后,美國的(de)(de)情報搜集(ji)主要依(yi)靠(kao)偵(zhen)察(cha)(cha)衛星、U-2偵(zhen)察(cha)(cha)機(ji)還(huan)有(you)一些(xie)無人機(ji)來完成,但是這三(san)者都(dou)有(you)比較明顯的(de)(de)弱點(dian)。
U-2、捕(bu)食者無(wu)人機和全球鷹無(wu)人機航速較慢(man),并(bing)且(qie)都不具(ju)(ju)備(bei)隱(yin)身(shen)能力。而最主要的(de)(de)(de)情(qing)(qing)報搜集工具(ju)(ju)偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)衛星雖然能夠覆蓋全球,但是(shi)(shi)一般(ban)它的(de)(de)(de)軌道是(shi)(shi)可以預測的(de)(de)(de),被偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)的(de)(de)(de)國家通過(guo)(guo)對(dui)衛星的(de)(de)(de)精確定(ding)位并(bing)準確計算出衛星經(jing)過(guo)(guo)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian),就可以及時(shi)采取應對(dui)措施(shi),使其無(wu)法(fa)獲得(de)有(you)效情(qing)(qing)報,從(cong)而淪(lun)為擺設。例如,1998年,印度政府就是(shi)(shi)利(li)用(yong)美國KH-9影(ying)像(xiang)偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)衛星非臨空的(de)(de)(de)短暫時(shi)間(jian),進行(xing)了核試驗的(de)(de)(de)關鍵性(xing)準備(bei)工作,并(bing)因(yin)此(ci)成(cheng)功地(di)欺(qi)騙(pian)了美國情(qing)(qing)報機構。除(chu)此(ci)之外,通常在低軌道上(shang)運行(xing)的(de)(de)(de)偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)衛星被攻擊的(de)(de)(de)可能性(xing)也正在變得(de)越(yue)來越(yue)大,這很(hen)可能導致(zhi)對(dui)地(di)偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)和監(jian)視上(shang)的(de)(de)(de)盲區。洛克希德·馬丁(ding)公司自上(shang)世(shi)紀60年代(dai)以來,便一直試圖(tu)打造SR-71偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)機的(de)(de)(de)替代(dai)者。
SR-72高超音速無人該偵察機由美國《航空(kong)周刊》雜志(zhi)網站(zhan)于(yu)2013年11月1日正式(shi)披露。根據計(ji)劃安(an)排(pai),SR-72將于(yu)2020年進行(xing)首飛(fei)。預計(ji)2030年左右服役。
新一代(dai)的(de)SR-72融合了(le)速(su)度、高度和隱(yin)身優(you)勢,因此SR-72間諜飛機可以不受地(di)空導彈的(de)威脅(xie)。此前已經退役的(de)SR-71偵察機在服役期間曾經成功的(de)躲(duo)避了(le)數百枚來襲的(de)導彈。
洛克希(xi)(xi)德(de)(de)·馬丁(ding)公(gong)司(si)(si)雖然(ran)已經(jing)有(you)了很多技術積累,不過在未(wei)來的(de)(de)(de)研(yan)制(zhi)過程中,洛克希(xi)(xi)德(de)(de)-馬丁(ding)公(gong)司(si)(si)的(de)(de)(de)工(gong)程師(shi)們還要解決許多問題:例(li)如,SR-72的(de)(de)(de)最大(da)速度將會(hui)(hui)是(shi)SR-71偵察機(ji)的(de)(de)(de)兩倍(bei),考慮到高(gao)平流層的(de)(de)(de)稀(xi)薄(bo)空(kong)氣,這就勢必會(hui)(hui)對飛機(ji)的(de)(de)(de)發動機(ji)提出更高(gao)的(de)(de)(de)要求;其(qi)次,在高(gao)速飛行情況,機(ji)身(shen)與空(kong)氣的(de)(de)(de)劇烈(lie)摩擦(ca)將會(hui)(hui)使飛機(ji)的(de)(de)(de)隱身(shen)性能大(da)打折(zhe)扣。美國空(kong)軍和(he)洛克希(xi)(xi)德(de)(de)·馬丁(ding)公(gong)司(si)(si)對于(yu)SR-72暫時都閉口不談(tan)。洛克希(xi)(xi)德(de)(de)·馬丁(ding)公(gong)司(si)(si)頗具傳奇色彩(cai)的(de)(de)(de)臭(chou)鼬工(gong)廠也不出席(xi)2013年6月17日在法國巴(ba)黎(li)(li)舉(ju)行的(de)(de)(de)巴(ba)黎(li)(li)航展。對此,洛克希(xi)(xi)德(de)(de)·馬丁(ding)公(gong)司(si)(si)官(guan)員湯姆·尤科斯基稱:“由于(yu)政策(ce)的(de)(de)(de)緣故,我們不會(hui)(hui)去(qu)討論(lun)機(ji)密(mi)項(xiang)目(mu)——無(wu)論(lun)它(ta)們是(shi)否存在”。
SR-72高(gao)超音速無人偵察(cha)機(ji)(ji)有別于上一(yi)代“黑(hei)鳥(niao)”偵察(cha)機(ji)(ji),采用(yong)了無人駕駛結構,將使用(yong)渦(wo)噴(pen)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)與超燃沖壓(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)的組合(he)體作(zuo)為動(dong)力(li),渦(wo)噴(pen)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)將飛(fei)機(ji)(ji)加速到(dao)馬赫數(shu)3后(hou),超燃沖壓(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)點火繼續加速至馬赫數(shu)5到(dao)6。
SR-72的(de)設計(ji)飛行速度可達(da)6馬(ma)赫的(de)“極(ji)音速”,比SR-71偵(zhen)察機快一倍,可在一小時內到達(da)全球任何地點。
SR-72概(gai)念①研究(jiu)人員(yuan)決定采用(yong)兩段變速(su)的(de)(de)(de)方(fang)式讓(rang)SR-72達到(dao)極音(yin)速(su),第一(yi)步是(shi)用(yong)傳統渦輪引(yin)(yin)擎(qing)讓(rang)飛機(ji)(ji)加(jia)速(su)至(zhi)3馬赫(he),然后(hou)利用(yong)洛(luo)克希德-馬丁與洛(luo)克達因(yin)連手打造的(de)(de)(de)“超音(yin)速(su)燃燒噴射推(tui)進引(yin)(yin)擎(qing)”,將速(su)度提升至(zhi)6馬赫(he)。SR-72構想圖中(zhong),看(kan)不(bu)到(dao)駕駛(shi)艙座罩,意味它可(ke)能是(shi)無人機(ji)(ji)。主持研究(jiu)計劃(hua)7年的(de)(de)(de)工程師利蘭表示,諜機(ji)(ji)將采用(yong)現有材料(liao)打造,以配合國防預(yu)算(suan)削減的(de)(de)(de)趨勢(shi),原型(xing)機(ji)(ji)成本可(ke)望限制在10億美元之(zhi)內。SR-72的(de)(de)(de)一(yi)些(xie)技術難點(譬如動力系(xi)(xi)統)已經在之(zhi)前的(de)(de)(de)一(yi)些(xie)項目的(de)(de)(de)研究(jiu)中(zhong)解決(例如HTV-3X黑燕)。此外(wai),臭鼬(you)工廠(chang)認為超高速(su)特性(xing)比隱身特性(xing)的(de)(de)(de)生存(cun)能力更(geng)強(qiang)。機(ji)(ji)體:大(da)型(xing)操控:有人和(he)無人通用(yong)材料(liao):鈦鎂合金包(bao)裹(guo)型(xing)梁架+多合纖維脂混合機(ji)(ji)表防護:低可(ke)探測機(ji)(ji)表和(he)全頻譜(pu)電(dian)磁波干(gan)擾系(xi)(xi)統空域:臨界空域速(su)度:6倍音(yin)速(su)功能:多用(yong)途(包(bao)含指(zhi)揮、偵查(cha)、運(yun)輸、干(gan)擾、打擊等能力)
根(gen)據美(mei)國(guo)空軍(jun)高超聲速長期路線圖,SR-72的設(she)計用于替(ti)代SR-71,填補(bu)現有衛(wei)星、亞聲速有人、無人平臺在快速反(fan)應情報方(fang)面日益(yi)增長的能力缺口(kou)。潛在危(wei)險和(he)(he)不斷增加的移(yi)動威脅正(zheng)出現于拒(ju)止區域、對抗空域和(he)(he)擁有先(xian)進防空系統(tong)和(he)(he)反(fan)衛(wei)星知識的國(guo)家。
洛(luo)克希德?馬(ma)丁公司認為馬(ma)赫(he)數(shu)6是(shi)實用(yong)型吸氣式高(gao)超(chao)聲(sheng)速(su)飛行(xing)器(qi)的(de)最佳設(she)計點(dian),以馬(ma)赫(he)數(shu)6在(zai)高(gao)空巡航(hang)的(de)飛行(xing)器(qi),可在(zai)隱身先進亞(ya)聲(sheng)速(su)或超(chao)聲(sheng)速(su)有人和(he)無(wu)人機難于(yu)生存的(de)空域(yu)執行(xing)穿透(tou)任務(wu)。此外,武裝ISR平(ping)臺也將有在(zai)目(mu)標(biao)隱藏前實施打擊的(de)能力。
盡管高速ISR能力的(de)價值(zhi)毋容置疑,但是其昂貴的(de)成(cheng)本依舊成(cheng)為阻(zu)礙實(shi)施相關研(yan)制的(de)原因。
但洛(luo)克希(xi)德(de)(de)(de)?馬(ma)(ma)丁(ding)(ding)公司(si)認為已具備(bei)條件解決這(zhe)一(yi)問題。洛(luo)克希(xi)德(de)(de)(de)?馬(ma)(ma)丁(ding)(ding)公司(si)吸氣(qi)式高(gao)超(chao)聲(sheng)速(su)技術(shu)投資經理布拉(la)德(de)(de)(de)?利(li)蘭表示(shi)“臭鼬工廠在(zai)過去7年(nian)中一(yi)直與(yu)航(hang)(hang)空噴氣(qi)洛(luo)克達因公司(si)合作,開(kai)發實現現有渦(wo)噴發動(dong)機與(yu)超(chao)燃沖(chong)壓發動(dong)機集成(cheng)的(de)方法(fa),從而(er)實現飛(fei)(fei)行器(qi)(qi)從0加速(su)至馬(ma)(ma)赫(he)數6以上。”“我們(men)的(de)方法(fa)是建(jian)立在(zai)HTV-3X的(de)基礎(chu)上,但是對其進行了很多擴展,并解決了一(yi)個關鍵性的(de)技術(shu)問題:高(gao)速(su)渦(wo)輪噴氣(qi)發動(dong)機。HTV-3X是美(mei)(mei)國(guo)(guo)空軍/美(mei)(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)防(fang)先(xian)進研究計(ji)劃局(DARPA)在(zai)2008年(nian)取(qu)消的(de)可重復(fu)(fu)使(shi)用的(de)高(gao)超(chao)聲(sheng)速(su)驗(yan)證機,可重復(fu)(fu)使(shi)用高(gao)超(chao)聲(sheng)速(su)飛(fei)(fei)行器(qi)(qi)的(de)概念是DARPA“獵鷹計(ji)劃”的(de)產(chan)物,該(gai)計(ji)劃包括發展小型運載(zai)火箭(SLV)、通用飛(fei)(fei)行器(qi)(qi)(CAV)和高(gao)超(chao)聲(sheng)速(su)巡航(hang)(hang)飛(fei)(fei)行器(qi)(qi)(HCV)。由(you)于CAV和HCV的(de)結構和氣(qi)動(dong)技術(shu)需(xu)要測試,洛(luo)克希(xi)德(de)(de)(de)?馬(ma)(ma)丁(ding)(ding)公司(si)獲得資金,開(kai)發出一(yi)系列無動(dong)力的(de)高(gao)超(chao)聲(sheng)速(su)試驗(yan)飛(fei)(fei)行器(qi)(qi)(HTV)。
在這些研(yan)發工(gong)作實施期間,2004年作為重新聚焦于航天舉措的(de)(de)(de)一部分,NASA取消了幾乎所有(you)的(de)(de)(de)高超(chao)聲速(su)研(yan)究,包括(kuo)(kuo)X-43C組(zu)合循環推進(jin)驗證機的(de)(de)(de)相關工(gong)作。DARPA的(de)(de)(de)HTV工(gong)作自然拓展至(zhi)(zhi)包括(kuo)(kuo)第三種(zhong)HTV,即有(you)動力的(de)(de)(de)HTV-3X,該驗證機可(ke)利用(yong)(yong)渦噴發動機從(cong)跑道起飛(fei),使用(yong)(yong)超(chao)燃沖(chong)壓發動機加速(su)至(zhi)(zhi)馬赫(he)數(shu)6,并可(ke)返回著(zhu)陸。
利蘭指出(chu)洛馬公司并(bing)未對(dui)當時HTV-3X驗證機“黑雨燕”概念研究(jiu)所(suo)取得的(de)關(guan)鍵性成果進行宣(xuan)傳。“(洛馬的(de)研究(jiu)工作)所(suo)建立的(de)飛機構型能夠實現可(ke)控(kong)的(de)起飛和(he)亞、跨、超和(he)高超聲(sheng)速段的(de)加速。
當時的(de)研究工(gong)作獲得了(le)很多基礎性的(de)經(jing)驗,特別是關于維持跨聲速(su)段(duan)穩定性的(de)飛控系統設計問題。洛(luo)馬(ma)公(gong)司(si)的(de)工(gong)作證實了(le)該公(gong)司(si)提(ti)出的(de)布局能在起飛過程中不發生偏離。蘭利稱(cheng)洛(luo)馬(ma)的(de)方(fang)案能夠(gou)在保持穩定性和可控的(de)前提(ti)下降低(di)起飛速(su)度,并(bing)已通過一系列(lie)風洞(dong)試(shi)驗證實了(le)這一點。
同(tong)樣重要的(de)是,臭(chou)鼬工廠設計團(tuan)隊開(kai)發(fa)出(chu)可(ke)實(shi)用化的(de)渦輪基組合循(xun)環(TBCC)推進系統的(de)集成方(fang)法(fa)。利蘭指出(chu)洛(luo)馬(ma)實(shi)際開(kai)發(fa)出(chu)一(yi)種渦輪發(fa)動(dong)機和沖壓(ya)(ya)發(fa)動(dong)機相互實(shi)現模態轉換的(de)方(fang)法(fa)。洛(luo)馬(ma)公司利用很多試(shi)驗(yan)證(zheng)實(shi)該方(fang)法(fa),其中包括(kuo)第一(yi)個(ge)模態轉換驗(yan)證(zheng)試(shi)驗(yan)。臭(chou)鼬工廠在Facet項目中完成了(le)TBCC的(de)縮(suo)比(bi)地面試(shi)驗(yan),該TBCC系統由小型高馬(ma)赫渦輪發(fa)動(dong)機和雙模亞燃/超燃沖壓(ya)(ya)發(fa)動(dong)機組成,兩(liang)種發(fa)動(dong)機共(gong)用一(yi)個(ge)軸(zhou)對稱進氣道和噴管(guan)。
與此同時(shi)(shi),美國空軍研究實驗室并(bing)行(xing)開展(zhan)的(de)(de)HiSTED(高(gao)速渦噴發(fa)(fa)動機演示)項目并(bing)未(wei)制造出可用于(yu)TBCC,飛行(xing)速度(du)最大(da)可達(da)馬赫數(shu)(shu)4的(de)(de)小型(xing)渦噴發(fa)(fa)動機。利蘭回憶高(gao)速渦輪(lun)發(fa)(fa)動機是當時(shi)(shi)遺留的(de)(de)一(yi)個技(ji)術(shu)問(wen)題。這就為臭鼬工(gong)(gong)廠(chang)的(de)(de)設(she)計(ji)人員(yuan)留下了一(yi)個熟(shu)悉的(de)(de)問(wen)題:如(ru)何解決現有渦噴發(fa)(fa)動機最大(da)速度(du)馬赫數(shu)(shu)2.5與亞(ya)燃/超燃沖壓發(fa)(fa)動機啟動速度(du)馬赫數(shu)(shu)3-3.5之間(jian)的(de)(de)動力接(jie)力問(wen)題。臭鼬工(gong)(gong)廠(chang)的(de)(de)設(she)計(ji)人員(yuan)稱之為馬赫數(shu)(shu)3附近的(de)(de)推力鴻溝。
盡管在HTV-3X取(qu)消后,在DARPA模態轉換項(xiang)目(mu)的(de)支持下,洛馬公司繼續開(kai)展了該問題的(de)進一步研(yan)究,但是在2009-2010年完成TBCC發動機模型后,相(xiang)關工作暫時告(gao)一段落。因此,洛馬和航空(kong)噴(pen)氣洛克達因兩(liang)家(jia)公司就此問題展開(kai)交流,并開(kai)展了為期7年的(de)聯(lian)合研(yan)究工作(這里聯(lian)合研(yan)究工作是指洛馬公司與洛克達因公司,洛克達因公司原為聯(lian)合技術公司的(de)下屬公司,2013年被航空(kong)噴(pen)氣公司收(shou)購,下文有提(ti)及。——譯注(zhu))
最(zui)終(zhong),兩家(jia)公司獲(huo)得了設計突破,使之能(neng)夠開發SR-71的(de)高(gao)超聲(sheng)速后(hou)繼機(ji)(ji)。利蘭指出公司已經開發出利用如F100/F110這類現有(you)(you)戰斗機(ji)(ji)發動(dong)機(ji)(ji)的(de)方法。相關的(de)工作包括改進亞(ya)燃沖壓發動(dong)機(ji)(ji)以獲(huo)得更(geng)低的(de)啟動(dong)速度(du),這將(jiang)是新一代高(gao)超聲(sheng)速飛機(ji)(ji)研制的(de)關鍵,并(bing)將(jiang)是該型飛機(ji)(ji)近期(qi)可實現,并(bing)具有(you)(you)較好的(de)經濟(ji)可承受(shou)性。利蘭指出即(ji)使當(dang)年HiSTED項目的(de)發動(dong)機(ji)(ji)取(qu)得成功,即(ji)使“黑雨(yu)燕”實現飛行,將(jiang)當(dang)時(shi)的(de)小(xiao)型渦噴發動(dong)機(ji)(ji)大型化(hua)仍將(jiang)耗資數十億美元。
洛克(ke)希德公司不打算透露解決(jue)推力(li)(li)鴻溝的(de)(de)方(fang)法。然而,可能的(de)(de)幾個(ge)解決(jue)概念(nian)是(shi)已知的(de)(de),包(bao)括不同的(de)(de)射(she)流預冷(leng)器方(fang)法,即向壓氣機(ji)(ji)注入(ru)大量的(de)(de)冷(leng)介質以提高性能。其它(ta)增加發(fa)動(dong)機(ji)(ji)功率的(de)(de)概念(nian)包(bao)括“高超燃燒器”,這是(shi)一(yi)個(ge)作為(wei)加力(li)(li)燃燒室的(de)(de)推力(li)(li)增強裝置,隨(sui)著馬赫(he)數增加轉換(huan)至亞燃沖壓發(fa)動(dong)機(ji)(ji)。2015年早些(xie)時(shi)候(hou)收購(gou)了洛克(ke)達因的(de)(de)航(hang)空噴氣公司還將火箭引射(she)亞燃沖壓發(fa)動(dong)機(ji)(ji)作為(wei)實現0至馬赫(he)數6無縫推進接力(li)(li)的(de)(de)另(ling)一(yi)種解決(jue)方(fang)案。
雖(sui)然建議推力增強概念的(de)細節仍(reng)處(chu)于保(bao)密狀態(tai),利蘭指(zhi)出成功實現(xian)模(mo)態(tai)轉換設計(ji)的(de)很大一部分工作在于進(jin)氣道。其原因在于必須確(que)保(bao)亞燃沖壓(ya)發動(dong)(dong)機(ji)和渦(wo)噴(pen)發動(dong)(dong)機(ji)工作問題(ti),兩發動(dong)(dong)機(ji)將并行(xing)工作。
洛(luo)克希德公(gong)司已經完成(cheng)部件的(de)縮比試(shi)驗(yan)(yan)。下(xia)一(yi)步將(jiang)進(jin)行一(yi)系列試(shi)驗(yan)(yan)或關鍵(jian)(jian)性的(de)演示驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)。洛(luo)馬已準備好(hao)開展關鍵(jian)(jian)演示驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng),并(bing)計劃(hua)于2018年(nian)研制技術(shu)驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)機。那將(jiang)意(yi)味著開始制造(zao)和(he)(he)開展完整關鍵(jian)(jian)演示驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)。截至試(shi)驗(yan)(yan)時并(bing)無技術(shu)難題,唯一(yi)阻礙獲取高(gao)(gao)(gao)超(chao)(chao)聲速的(de)仍(reng)舊(jiu)是高(gao)(gao)(gao)昂的(de)費(fei)用,以(yi)及高(gao)(gao)(gao)超(chao)(chao)聲速本(ben)身的(de)復(fu)雜性和(he)(he)獨特性。
2018年的時間線源自(zi)高(gao)速打擊武器(HSSW)項目(mu)(mu)的可能進度安排(pai),該項目(mu)(mu)是由美(mei)國空軍(jun)和DARPA組織(zhi)的高(gao)超聲(sheng)速導彈項目(mu)(mu)。洛馬公(gong)司認為(wei)在HSSW完成試飛前,預計將(jiang)不會開(kai)展(zhan)高(gao)超聲(sheng)速飛機(ji)的演示驗證。
2018年(nian)的(de)(de)時間線(xian)還(huan)要配合空(kong)軍高超聲(sheng)速路線(xian)圖,該路線(xian)圖要求(qiu)(qiu)2020年(nian)開(kai)展(zhan)(zhan)高超聲(sheng)速打擊武器研制,2030年(nian)開(kai)展(zhan)(zhan)穿(chuan)透區域(yu)ISR飛(fei)機研制。高速ISR/攻擊飛(fei)機的(de)(de)主要要求(qiu)(qiu)是(shi)具(ju)備無(wu)通信和導航衛星(xing)支持下的(de)(de)生(sheng)存力,并能夠(gou)執行拒止區域(yu)的(de)(de)穿(chuan)透任務。就TBCC推進系統而言,空(kong)軍已(yi)經要求(qiu)(qiu)具(ju)有比(bi)2010年(nian)12月提出的(de)(de)馬(ma)赫(he)數4更高的(de)(de)速度。最(zui)新的(de)(de)要求(qiu)(qiu)據信至少要馬(ma)赫(he)數5以上(shang)的(de)(de)巡航速度,并可從常規跑道起飛(fei)。
該(gai)機(ji)需(xu)要一個組合(he)的推進(jin)系(xi)統(tong):傳統(tong)的、貨架式的渦輪噴氣發(fa)動機(ji)可以使飛機(ji)從起飛加速至馬赫數3,而亞(ya)燃/超燃沖壓發(fa)動機(ji)將(jiang)(jiang)完(wan)成剩余(yu)的加速任務。在高超聲(sheng)速飛行過程中,機(ji)體結構將(jiang)(jiang)承受極(ji)為嚴重的氣動加熱,常規(gui)的鋼材將(jiang)(jiang)難(nan)以承受。該(gai)機(ji)將(jiang)(jiang)必須能夠從80000英(ying)尺(約(yue)24.38千米)高度打擊目標。洛(luo)克希德公(gong)司表示(shi)該(gai)機(ji)將(jiang)(jiang)在2030年(nian)部署,可實現1小時(shi)內到達任何區域。
渦噴發(fa)動(dong)(dong)機(ji)可以使飛機(ji)從跑道起(qi)飛并加速(su)(su)至(zhi)樂(le)馬赫數3;超(chao)過此(ci)速(su)(su)度后,需要吸氣式(shi)亞(ya)燃(ran)(ran)沖壓發(fa)動(dong)(dong)機(ji),該類發(fa)動(dong)(dong)機(ji)可以壓縮用于燃(ran)(ran)燒(shao)的高速(su)(su)來流(liu),但是同時(shi)在馬赫數4才開始工作。為了解決這(zhe)個速(su)(su)度鴻(hong)溝,工程技(ji)術人員開發(fa)了一種組合發(fa)動(dong)(dong)機(ji),可以工作在三種模(mo)態(tai)。飛機(ji)在渦噴動(dong)(dong)力下加速(su)(su)至(zhi)馬赫數3,然后轉換至(zhi)亞(ya)燃(ran)(ran)動(dong)(dong)力加速(su)(su)至(zhi)馬赫數5,之后再轉換至(zhi)超(chao)燃(ran)(ran)模(mo)態(tai)。
蒙(meng)皮,飛行速(su)度超(chao)過馬赫數5時,氣(qi)(qi)動摩(mo)擦加熱(re)將(jiang)是飛機(ji)表面(mian)溫度升至2000度(此處疑為華氏(shi)度,即1093攝氏(shi)度——譯注)。在此溫度環境,常規鋼結構機(ji)體(ti)將(jiang)融合。因(yin)此,工程師正在考慮采用復合材料(liao)——即與洲(zhou)際彈(dan)道導彈(dan)和航(hang)天(tian)飛機(ji)前端(duan)使用的高性能(neng)碳纖維、陶(tao)瓷和金屬(shu)混(hun)合物相似。任何連(lian)接部都必須密(mi)封:一旦(dan)高超(chao)聲速(su)下(xia)出(chu)現(xian)空氣(qi)(qi)泄漏,涌進的熱(re)量將(jiang)導致(zhi)飛機(ji)解體(ti)。(如(ru)“哥倫比(bi)亞(ya)”航(hang)天(tian)飛機(ji)的事故。)
機(ji)體,飛(fei)(fei)機(ji)承受的應(ying)力會隨著飛(fei)(fei)機(ji)飛(fei)(fei)行速(su)度的變(bian)(bian)化而變(bian)(bian)化。例如,當飛(fei)(fei)機(ji)亞聲速(su)段加速(su)時(shi),飛(fei)(fei)機(ji)升(sheng)(sheng)力中(zhong)心(xin)(xin)后移。但是一旦飛(fei)(fei)機(ji)達到高(gao)超聲速(su)段,在(zai)飛(fei)(fei)機(ji)前緣阻力作用下,升(sheng)(sheng)力中(zhong)心(xin)(xin)再次前移。如果升(sheng)(sheng)力中(zhong)心(xin)(xin)過(guo)于接(jie)近(jin)重心(xin)(xin),將導致危險的不穩(wen)定。飛(fei)(fei)行器外形必須進(jin)行剪(jian)裁以適(shi)應(ying)這些變(bian)(bian)化,防止(zhi)飛(fei)(fei)行器出現(xian)破壞。
洛克希德公司將(jiang)(jiang)SR-72定義為情報、監視、偵察(cha)和打(da)擊(ji)平臺,但是其(qi)具體任務(wu)載(zai)荷仍處于保密狀態(tai)。最可能的(de)(de)(de)是,相關載(zai)荷尚未(wei)完(wan)成(cheng)研制(zhi)。6馬(ma)赫飛行條件的(de)(de)(de)成(cheng)像偵察(cha)或(huo)是投彈需(xu)(xu)要(yao)高超的(de)(de)(de)工程技(ji)術。飛行器(qi)(qi)需(xu)(xu)要(yao)數百(bai)英(ying)里完(wan)成(cheng)轉彎,需(xu)(xu)要(yao)強大(da)的(de)(de)(de)制(zhi)導計算機建(jian)立80000英(ying)尺到(dao)目標的(de)(de)(de)瞄準線(xian)。此(ci)外,4000英(ying)里/時速度大(da)武器(qi)(qi)艙打(da)開也是嚴峻的(de)(de)(de)技(ji)術挑(tiao)戰(zhan)。SR-72將(jiang)(jiang)需(xu)(xu)要(yao)能夠在此(ci)高速下工作的(de)(de)(de)新型傳(chuan)感器(qi)(qi)和武器(qi)(qi)。
SR-72的(de)發展將(jiang)以可選(xuan)有人駕駛的(de)飛行研究機(FRV)為起點,該研究機長約60英尺(18.3米),動力(li)裝(zhuang)置為單臺(tai)全尺寸推進系統。驗證機大小與F-22相(xiang)(xiang)當,采(cai)用(yong)單臺(tai)發動機,并能以馬赫(he)數6飛行數分鐘。設想(xiang)中(zhong)的(de)實(shi)用(yong)型(xing)飛行器SR-72將(jiang)是雙發無人飛行器,機長超過100英尺(30.5米)。其(qi)尺寸將(jiang)與SR-71相(xiang)(xiang)似,具備相(xiang)(xiang)同的(de)航程,但是飛行速(su)度是其(qi)2倍。