SR-72偵察(cha)機(英文:Lockheed Martin SR-72,代號(hao):臨界鷹),是由美國洛克希德·馬(ma)丁公司(si)于2007年提出的(de)新(xin)型(xing)戰略隱身(shen)多用途無人飛機概念,該型(xing)機本身(shen)涵蓋完整的(de)偵察(cha)系統并可攜帶(dai)在超(chao)高至臨界空域的(de)新(xin)型(xing)武器,集情(qing)報收集、偵察(cha)、監控、打擊等諸多功(gong)能為一體。
SR-72高(gao)(gao)(gao)超(chao)音速(su)(su)無人偵(zhen)察(cha)機主要用(yong)于取代(dai)上世紀70年代(dai)研制的(de)(de)(de)SR-71“黑鳥”高(gao)(gao)(gao)速(su)(su)高(gao)(gao)(gao)空偵(zhen)察(cha)機,其(qi)最(zui)高(gao)(gao)(gao)飛(fei)(fei)行(xing)速(su)(su)度將達到驚人的(de)(de)(de)馬赫數(shu)6(也就(jiu)是(shi)聲音速(su)(su)度的(de)(de)(de)6倍),是(shi)SR-71高(gao)(gao)(gao)速(su)(su)高(gao)(gao)(gao)空偵(zhen)察(cha)機最(zui)大(da)飛(fei)(fei)行(xing)速(su)(su)度的(de)(de)(de)兩倍,是(shi)第四(si)代(dai)戰(zhan)斗機最(zui)大(da)飛(fei)(fei)行(xing)速(su)(su)度的(de)(de)(de)三倍,甚至其(qi)飛(fei)(fei)行(xing)速(su)(su)度比一些常(chang)見的(de)(de)(de)導(dao)彈還要快,堪稱人類(lei)制造的(de)(de)(de)“最(zui)快飛(fei)(fei)機”。因(yin)為(wei)其(qi)速(su)(su)度優勢,高(gao)(gao)(gao)超(chao)音速(su)(su)飛(fei)(fei)行(xing)器對(dui)21世紀防空系統的(de)(de)(de)壓力極大(da),一些著名的(de)(de)(de)地(di)空導(dao)彈,如美國(guo)的(de)(de)(de)“愛國(guo)者”、俄羅斯的(de)(de)(de)S-400和中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)紅旗-9甚至無法追上這種(zhong)飛(fei)(fei)機,從而無法攔截和擊落它。
SR-71偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)機(ji)于1960年代初的(de)冷戰時期面(mian)世(shi),1998年退役(yi),被譽(yu)為史上最佳(jia)和最美的(de)飛(fei)機(ji)之一。SR-71偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)機(ji)外殼以鈦合金打造,可(ke)用超(chao)音速連續在8萬英(ying)尺高(gao)空飛(fei)行(xing)5400公里,飛(fei)行(xing)速度(du)及高(gao)度(du)甚至勝過蘇聯(lian)導彈。在SR-71偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)機(ji)退役(yi)之后,美國的(de)情(qing)報搜集主要依(yi)靠偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)衛星、U-2偵(zhen)(zhen)察(cha)(cha)機(ji)還有一些無(wu)人機(ji)來完成(cheng),但是這(zhe)三者都有比較明(ming)顯的(de)弱點。
U-2、捕食者無人機(ji)和全球(qiu)鷹(ying)無人機(ji)航速較(jiao)慢,并(bing)且(qie)都不(bu)具備(bei)隱身能(neng)力。而(er)最主(zhu)要的(de)(de)情報(bao)搜(sou)集工具偵(zhen)(zhen)察衛星(xing)雖然能(neng)夠覆蓋全球(qiu),但是(shi)一(yi)般它的(de)(de)軌道是(shi)可以(yi)預測的(de)(de),被偵(zhen)(zhen)察的(de)(de)國(guo)家(jia)通過對衛星(xing)的(de)(de)精確(que)(que)定位并(bing)準確(que)(que)計算出衛星(xing)經過的(de)(de)時(shi)間,就可以(yi)及時(shi)采取(qu)應(ying)對措施,使其無法獲得有(you)效情報(bao),從而(er)淪為擺設。例如,1998年(nian)(nian),印度政府(fu)就是(shi)利用美國(guo)KH-9影像偵(zhen)(zhen)察衛星(xing)非臨(lin)空的(de)(de)短(duan)暫時(shi)間,進行(xing)了(le)核試驗的(de)(de)關鍵性(xing)準備(bei)工作,并(bing)因此(ci)成功地(di)欺騙了(le)美國(guo)情報(bao)機(ji)構(gou)。除此(ci)之外(wai),通常在低軌道上(shang)運行(xing)的(de)(de)偵(zhen)(zhen)察衛星(xing)被攻擊的(de)(de)可能(neng)性(xing)也(ye)正在變得越來越大,這很可能(neng)導致(zhi)對地(di)偵(zhen)(zhen)察和監視上(shang)的(de)(de)盲區。洛克希德·馬丁公司(si)自上(shang)世紀60年(nian)(nian)代(dai)以(yi)來,便一(yi)直試圖打造SR-71偵(zhen)(zhen)察機(ji)的(de)(de)替代(dai)者。
SR-72高超音速無人該偵察機由美國《航空周刊》雜志網站于2013年11月(yue)1日(ri)正式披露。根據計劃安(an)排,SR-72將于2020年進行首飛。預計2030年左(zuo)右(you)服役。
新一代的(de)SR-72融合了(le)速(su)度、高度和隱身優勢,因此SR-72間(jian)諜(die)飛機可以(yi)不受(shou)地(di)空導(dao)彈的(de)威(wei)脅。此前已經退役的(de)SR-71偵察機在服役期間(jian)曾經成(cheng)功的(de)躲避了(le)數百枚來襲的(de)導(dao)彈。
洛(luo)克(ke)希(xi)德(de)·馬丁公(gong)(gong)司(si)(si)雖(sui)然已經有(you)了很多技術積累,不過(guo)在(zai)未來的(de)(de)研制過(guo)程中,洛(luo)克(ke)希(xi)德(de)-馬丁公(gong)(gong)司(si)(si)的(de)(de)工程師們還要(yao)解(jie)決許多問題:例(li)如,SR-72的(de)(de)最(zui)大速度(du)將會是SR-71偵(zhen)察機(ji)(ji)的(de)(de)兩倍,考慮到高(gao)平(ping)流層的(de)(de)稀薄空(kong)氣,這就勢必會對飛機(ji)(ji)的(de)(de)發動機(ji)(ji)提出(chu)更高(gao)的(de)(de)要(yao)求;其次,在(zai)高(gao)速飛行情況,機(ji)(ji)身與空(kong)氣的(de)(de)劇烈摩擦(ca)將會使飛機(ji)(ji)的(de)(de)隱(yin)身性能大打(da)折扣。美國空(kong)軍(jun)和洛(luo)克(ke)希(xi)德(de)·馬丁公(gong)(gong)司(si)(si)對于SR-72暫(zan)時都閉口不談(tan)。洛(luo)克(ke)希(xi)德(de)·馬丁公(gong)(gong)司(si)(si)頗具(ju)傳(chuan)奇(qi)色(se)彩(cai)的(de)(de)臭鼬工廠也不出(chu)席2013年6月(yue)17日在(zai)法國巴黎(li)舉行的(de)(de)巴黎(li)航展。對此,洛(luo)克(ke)希(xi)德(de)·馬丁公(gong)(gong)司(si)(si)官員湯(tang)姆(mu)·尤(you)科斯基稱:“由(you)于政策(ce)的(de)(de)緣(yuan)故(gu),我(wo)們不會去討(tao)論機(ji)(ji)密項(xiang)目——無論它們是否存在(zai)”。
SR-72高(gao)超音(yin)速無人(ren)偵察機有別于上一代“黑鳥”偵察機,采(cai)用了無人(ren)駕駛結構,將使(shi)用渦噴發(fa)(fa)動(dong)機與超燃沖壓(ya)發(fa)(fa)動(dong)機的組合體作為動(dong)力,渦噴發(fa)(fa)動(dong)機將飛機加(jia)速到馬赫數3后,超燃沖壓(ya)發(fa)(fa)動(dong)機點火繼(ji)續加(jia)速至馬赫數5到6。
SR-72的設(she)計飛行速度可(ke)達6馬赫的“極(ji)音速”,比(bi)SR-71偵察機(ji)快一倍,可(ke)在一小時(shi)內到達全球任(ren)何地點。
SR-72概念①研究(jiu)人(ren)員(yuan)決定采用(yong)兩段(duan)變速(su)(su)的(de)方(fang)式讓SR-72達到極音速(su)(su),第一步(bu)是用(yong)傳(chuan)統渦輪引(yin)擎(qing)讓飛機(ji)加速(su)(su)至3馬(ma)(ma)赫(he),然(ran)后(hou)利(li)用(yong)洛(luo)克(ke)希(xi)德-馬(ma)(ma)丁與洛(luo)克(ke)達因連(lian)手(shou)打造的(de)“超音速(su)(su)燃燒噴射推(tui)進(jin)引(yin)擎(qing)”,將(jiang)速(su)(su)度提升至6馬(ma)(ma)赫(he)。SR-72構想圖中(zhong),看不(bu)到駕駛(shi)艙座罩,意(yi)味它可能是無(wu)(wu)人(ren)機(ji)。主持研究(jiu)計劃7年的(de)工程師利(li)蘭表(biao)示,諜(die)機(ji)將(jiang)采用(yong)現有(you)材料(liao)打造,以配合(he)國(guo)防預(yu)算削減(jian)的(de)趨勢,原型機(ji)成本可望(wang)限制在10億美元之(zhi)內。SR-72的(de)一些技術難點(dian)(譬(pi)如動力系統)已(yi)經(jing)在之(zhi)前的(de)一些項目的(de)研究(jiu)中(zhong)解決(例如HTV-3X黑燕)。此外,臭鼬(you)工廠認為超高速(su)(su)特性(xing)比隱身特性(xing)的(de)生存(cun)能力更強。機(ji)體(ti):大型操(cao)控:有(you)人(ren)和無(wu)(wu)人(ren)通用(yong)材料(liao):鈦鎂合(he)金包裹型梁架+多合(he)纖維脂混合(he)機(ji)表(biao)防護(hu):低可探(tan)測機(ji)表(biao)和全頻譜電磁波干(gan)擾系統空(kong)域:臨界空(kong)域速(su)(su)度:6倍音速(su)(su)功能:多用(yong)途(包含(han)指揮、偵查、運輸、干(gan)擾、打擊(ji)等(deng)能力)
根(gen)據美國空軍高超聲速長期路線圖,SR-72的設計用(yong)于替代SR-71,填補現(xian)有衛星、亞(ya)聲速有人(ren)、無人(ren)平臺(tai)在(zai)快(kuai)速反應情報方面日益增(zeng)長的能力(li)缺口(kou)。潛在(zai)危險和(he)不斷增(zeng)加的移(yi)動(dong)威脅正出現(xian)于拒止(zhi)區域、對抗空域和(he)擁有先進(jin)防空系統和(he)反衛星知識的國家。
洛克希德?馬(ma)丁公司認為馬(ma)赫(he)數6是實(shi)用型吸氣式高超聲速(su)飛行(xing)器(qi)(qi)的(de)最佳設計點,以(yi)馬(ma)赫(he)數6在(zai)高空巡航的(de)飛行(xing)器(qi)(qi),可(ke)在(zai)隱身先進亞聲速(su)或(huo)超聲速(su)有人和無人機難于生存的(de)空域(yu)執行(xing)穿透任務(wu)。此外,武裝ISR平(ping)臺(tai)也將有在(zai)目(mu)標隱藏前實(shi)施打擊的(de)能力。
盡管高速(su)ISR能(neng)力的(de)價值毋容置疑(yi),但是其昂貴的(de)成本依舊成為(wei)阻礙實施相關研制的(de)原因(yin)。
但洛(luo)(luo)克希(xi)德?馬(ma)(ma)丁公(gong)司(si)認為已(yi)具(ju)備條件解決這一(yi)問題(ti)(ti)。洛(luo)(luo)克希(xi)德?馬(ma)(ma)丁公(gong)司(si)吸氣式(shi)高(gao)超聲(sheng)(sheng)速(su)(su)技術投資(zi)經(jing)理布拉德?利蘭表示“臭鼬(you)工(gong)廠(chang)在過去(qu)7年(nian)中(zhong)一(yi)直(zhi)與(yu)航(hang)空(kong)噴氣洛(luo)(luo)克達因公(gong)司(si)合作(zuo),開(kai)(kai)發實現(xian)現(xian)有(you)渦噴發動(dong)機(ji)(ji)與(yu)超燃(ran)沖壓(ya)發動(dong)機(ji)(ji)集成的方法,從(cong)而實現(xian)飛(fei)行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)從(cong)0加速(su)(su)至馬(ma)(ma)赫數6以上。”“我們的方法是(shi)(shi)建立在HTV-3X的基礎上,但是(shi)(shi)對其進行(xing)(xing)了(le)很多擴展,并解決了(le)一(yi)個關鍵性(xing)的技術問題(ti)(ti):高(gao)速(su)(su)渦輪噴氣發動(dong)機(ji)(ji)。HTV-3X是(shi)(shi)美(mei)國(guo)空(kong)軍(jun)/美(mei)國(guo)國(guo)防先進研究計劃局(DARPA)在2008年(nian)取(qu)消的可(ke)重復使用(yong)的高(gao)超聲(sheng)(sheng)速(su)(su)驗證機(ji)(ji),可(ke)重復使用(yong)高(gao)超聲(sheng)(sheng)速(su)(su)飛(fei)行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)的概念是(shi)(shi)DARPA“獵鷹計劃”的產物,該計劃包(bao)括發展小型運載火箭(SLV)、通用(yong)飛(fei)行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)(CAV)和(he)(he)高(gao)超聲(sheng)(sheng)速(su)(su)巡航(hang)飛(fei)行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)(HCV)。由(you)于CAV和(he)(he)HCV的結構和(he)(he)氣動(dong)技術需(xu)要測試(shi),洛(luo)(luo)克希(xi)德?馬(ma)(ma)丁公(gong)司(si)獲得(de)資(zi)金,開(kai)(kai)發出一(yi)系列(lie)無動(dong)力的高(gao)超聲(sheng)(sheng)速(su)(su)試(shi)驗飛(fei)行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)(HTV)。
在這些研(yan)發(fa)工(gong)作實施期間(jian),2004年作為重新聚(ju)焦于航(hang)天(tian)舉措的(de)(de)(de)一部(bu)分,NASA取消了(le)幾(ji)乎所有的(de)(de)(de)高超聲速研(yan)究,包括X-43C組合循(xun)環推進驗證(zheng)機的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)工(gong)作。DARPA的(de)(de)(de)HTV工(gong)作自然拓展至包括第三種HTV,即有動(dong)力的(de)(de)(de)HTV-3X,該驗證(zheng)機可利(li)用(yong)渦噴發(fa)動(dong)機從跑道起飛,使(shi)用(yong)超燃沖壓發(fa)動(dong)機加(jia)速至馬赫數6,并(bing)可返回著陸(lu)。
利蘭指(zhi)出洛馬公(gong)司并未(wei)對(dui)當時HTV-3X驗證(zheng)機(ji)“黑雨燕(yan)”概念研(yan)(yan)究(jiu)所取得的(de)關鍵性成果進(jin)行宣傳。“(洛馬的(de)研(yan)(yan)究(jiu)工作)所建立的(de)飛機(ji)構型能(neng)夠實現可控的(de)起飛和亞、跨(kua)、超和高(gao)超聲速(su)段的(de)加(jia)速(su)。
當(dang)時(shi)的研究工作(zuo)獲得了(le)很多基礎(chu)性的經驗(yan),特別是關(guan)于維(wei)持(chi)跨聲(sheng)速段穩定(ding)性的飛(fei)控系統設計(ji)問題(ti)。洛(luo)馬(ma)公司的工作(zuo)證實(shi)了(le)該公司提(ti)出的布局(ju)能在(zai)起飛(fei)過(guo)程(cheng)中不發生偏離。蘭利稱洛(luo)馬(ma)的方(fang)案能夠在(zai)保(bao)持(chi)穩定(ding)性和可控的前提(ti)下(xia)降(jiang)低起飛(fei)速度,并已(yi)通過(guo)一系列風洞試驗(yan)證實(shi)了(le)這一點。
同樣(yang)重(zhong)要的(de)是,臭鼬工(gong)廠設計團隊開發出(chu)可(ke)實(shi)(shi)用(yong)化的(de)渦輪(lun)基(ji)組(zu)合循環(TBCC)推進系統的(de)集成(cheng)(cheng)方(fang)法。利(li)蘭(lan)指出(chu)洛馬(ma)實(shi)(shi)際開發出(chu)一種渦輪(lun)發動(dong)機和沖壓發動(dong)機相互實(shi)(shi)現(xian)模態(tai)轉(zhuan)換的(de)方(fang)法。洛馬(ma)公司利(li)用(yong)很多試(shi)驗(yan)證(zheng)實(shi)(shi)該(gai)方(fang)法,其中包括第一個模態(tai)轉(zhuan)換驗(yan)證(zheng)試(shi)驗(yan)。臭鼬工(gong)廠在Facet項目中完(wan)成(cheng)(cheng)了TBCC的(de)縮比地面試(shi)驗(yan),該(gai)TBCC系統由(you)小(xiao)型(xing)高馬(ma)赫(he)渦輪(lun)發動(dong)機和雙(shuang)模亞燃/超燃沖壓發動(dong)機組(zu)成(cheng)(cheng),兩(liang)種發動(dong)機共用(yong)一個軸(zhou)對稱進氣道和噴管。
與此同時,美國空軍研究實驗室并(bing)行開展的(de)HiSTED(高速(su)渦噴(pen)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)演示)項目并(bing)未(wei)制(zhi)造出可用于TBCC,飛行速(su)度最大可達馬(ma)赫(he)數4的(de)小型渦噴(pen)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)。利蘭回憶高速(su)渦輪發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)是當時遺留的(de)一個技術問題(ti)。這(zhe)就(jiu)為(wei)(wei)臭(chou)鼬工廠(chang)的(de)設計人員(yuan)留下了一個熟悉的(de)問題(ti):如(ru)何解決現(xian)有渦噴(pen)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)最大速(su)度馬(ma)赫(he)數2.5與亞(ya)燃/超(chao)燃沖(chong)壓發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)速(su)度馬(ma)赫(he)數3-3.5之間(jian)的(de)動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)接力(li)(li)問題(ti)。臭(chou)鼬工廠(chang)的(de)設計人員(yuan)稱之為(wei)(wei)馬(ma)赫(he)數3附近的(de)推力(li)(li)鴻溝。
盡(jin)管(guan)在HTV-3X取消后,在DARPA模態轉換項目的支持(chi)下,洛馬公(gong)(gong)司(si)(si)(si)繼續開展了該問(wen)題的進一(yi)步研究(jiu),但(dan)是在2009-2010年(nian)完成TBCC發動機(ji)模型后,相關工作(zuo)(zuo)暫時告(gao)一(yi)段落。因(yin)此,洛馬和航空噴(pen)(pen)氣洛克達(da)(da)因(yin)兩家(jia)公(gong)(gong)司(si)(si)(si)就(jiu)此問(wen)題展開交流,并開展了為期7年(nian)的聯合研究(jiu)工作(zuo)(zuo)(這里(li)聯合研究(jiu)工作(zuo)(zuo)是指(zhi)洛馬公(gong)(gong)司(si)(si)(si)與洛克達(da)(da)因(yin)公(gong)(gong)司(si)(si)(si),洛克達(da)(da)因(yin)公(gong)(gong)司(si)(si)(si)原為聯合技術公(gong)(gong)司(si)(si)(si)的下屬公(gong)(gong)司(si)(si)(si),2013年(nian)被航空噴(pen)(pen)氣公(gong)(gong)司(si)(si)(si)收購,下文有提(ti)及。——譯注(zhu))
最終,兩家公(gong)司(si)獲(huo)(huo)得(de)了設計突破,使之能夠開發(fa)SR-71的(de)高超聲速后繼機(ji)(ji)。利(li)蘭指(zhi)出公(gong)司(si)已經(jing)開發(fa)出利(li)用如F100/F110這類現(xian)有戰斗機(ji)(ji)發(fa)動機(ji)(ji)的(de)方法(fa)。相關(guan)的(de)工作包(bao)括改進(jin)亞燃沖壓(ya)發(fa)動機(ji)(ji)以獲(huo)(huo)得(de)更低的(de)啟動速度,這將是新一代高超聲速飛機(ji)(ji)研制的(de)關(guan)鍵,并將是該型(xing)(xing)飛機(ji)(ji)近(jin)期可實(shi)(shi)現(xian),并具有較好的(de)經(jing)濟可承受性。利(li)蘭指(zhi)出即使當(dang)年HiSTED項目的(de)發(fa)動機(ji)(ji)取得(de)成功,即使“黑雨(yu)燕”實(shi)(shi)現(xian)飛行,將當(dang)時的(de)小型(xing)(xing)渦噴發(fa)動機(ji)(ji)大型(xing)(xing)化仍將耗資數十(shi)億美元。
洛克希德公(gong)司(si)不打算透露解決(jue)推(tui)力(li)(li)(li)鴻溝的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法。然而,可能(neng)的(de)(de)(de)幾個解決(jue)概念是(shi)已(yi)知的(de)(de)(de),包括不同的(de)(de)(de)射流預冷器方(fang)(fang)法,即向壓(ya)(ya)(ya)氣機(ji)(ji)注入大(da)量的(de)(de)(de)冷介質以提高(gao)性能(neng)。其它增加(jia)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)功率的(de)(de)(de)概念包括“高(gao)超燃(ran)(ran)燒(shao)器”,這(zhe)是(shi)一個作為加(jia)力(li)(li)(li)燃(ran)(ran)燒(shao)室的(de)(de)(de)推(tui)力(li)(li)(li)增強裝置(zhi),隨著馬(ma)赫數增加(jia)轉換(huan)至亞燃(ran)(ran)沖壓(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)。2015年早些時候收購了洛克達因的(de)(de)(de)航空噴(pen)氣公(gong)司(si)還將火箭引射亞燃(ran)(ran)沖壓(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)作為實(shi)現(xian)0至馬(ma)赫數6無縫(feng)推(tui)進(jin)接力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)另一種解決(jue)方(fang)(fang)案。
雖然建議推力增強概念的(de)細(xi)節仍(reng)處于保密狀(zhuang)態(tai),利蘭(lan)指出成功實現模態(tai)轉換設計(ji)的(de)很大一部分(fen)工(gong)作(zuo)在于進氣道(dao)。其原因在于必(bi)須確保亞(ya)燃沖壓發(fa)動機和渦噴發(fa)動機工(gong)作(zuo)問題,兩發(fa)動機將并行工(gong)作(zuo)。
洛克希德公司已經完成部件的縮(suo)比試驗(yan)。下(xia)一(yi)步將進行一(yi)系列(lie)試驗(yan)或(huo)關鍵(jian)(jian)性(xing)的演(yan)示(shi)(shi)驗(yan)證。洛馬已準備好開展關鍵(jian)(jian)演(yan)示(shi)(shi)驗(yan)證,并計劃于(yu)2018年(nian)研制技術(shu)驗(yan)證機。那將意味著開始制造(zao)和(he)開展完整關鍵(jian)(jian)演(yan)示(shi)(shi)驗(yan)證。截至試驗(yan)時并無技術(shu)難題,唯(wei)一(yi)阻礙獲取高超(chao)聲速(su)的仍舊是(shi)高昂的費用,以及高超(chao)聲速(su)本身的復雜性(xing)和(he)獨特性(xing)。
2018年的(de)時間(jian)線源(yuan)自高(gao)速(su)打(da)擊武器(HSSW)項目(mu)(mu)的(de)可能進度安排,該項目(mu)(mu)是由美(mei)國空軍和DARPA組織的(de)高(gao)超聲速(su)導彈項目(mu)(mu)。洛馬(ma)公司(si)認為在(zai)HSSW完(wan)成試飛前(qian),預計(ji)將不(bu)會(hui)開(kai)展高(gao)超聲速(su)飛機(ji)的(de)演示驗證。
2018年(nian)的(de)時間線(xian)還要(yao)配合空軍高(gao)(gao)超(chao)聲速(su)路線(xian)圖(tu),該(gai)路線(xian)圖(tu)要(yao)求(qiu)(qiu)2020年(nian)開展高(gao)(gao)超(chao)聲速(su)打擊武器研(yan)制,2030年(nian)開展穿(chuan)透(tou)區域ISR飛機研(yan)制。高(gao)(gao)速(su)ISR/攻擊飛機的(de)主要(yao)要(yao)求(qiu)(qiu)是具備無通信(xin)和導航衛星支持下(xia)的(de)生存力,并能夠(gou)執行拒(ju)止區域的(de)穿(chuan)透(tou)任(ren)務(wu)。就TBCC推進系統(tong)而言,空軍已經要(yao)求(qiu)(qiu)具有比2010年(nian)12月提(ti)出(chu)的(de)馬赫數(shu)4更(geng)高(gao)(gao)的(de)速(su)度。最新的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)據信(xin)至少要(yao)馬赫數(shu)5以上的(de)巡航速(su)度,并可從常規(gui)跑道起飛。
該機(ji)需(xu)要(yao)一(yi)個組合的(de)推進系(xi)統(tong):傳統(tong)的(de)、貨架式的(de)渦輪(lun)噴氣發(fa)動(dong)機(ji)可以使飛機(ji)從起飛加速(su)(su)至馬(ma)赫數3,而亞燃/超(chao)燃沖壓發(fa)動(dong)機(ji)將(jiang)(jiang)完成(cheng)剩余的(de)加速(su)(su)任務(wu)。在高(gao)超(chao)聲速(su)(su)飛行過程(cheng)中,機(ji)體結構將(jiang)(jiang)承受(shou)極為嚴重的(de)氣動(dong)加熱,常規的(de)鋼材將(jiang)(jiang)難以承受(shou)。該機(ji)將(jiang)(jiang)必須能夠(gou)從80000英尺(chi)(約24.38千米(mi))高(gao)度打擊目標。洛克(ke)希德公司(si)表示該機(ji)將(jiang)(jiang)在2030年部署,可實現(xian)1小時內到達任何區域。
渦噴(pen)發動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)可以使飛(fei)機(ji)(ji)(ji)從(cong)跑道起飛(fei)并加速(su)(su)至(zhi)樂馬(ma)赫數3;超過此速(su)(su)度(du)后,需要(yao)吸氣式亞燃(ran)沖壓發動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji),該類發動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)可以壓縮用于(yu)燃(ran)燒的高速(su)(su)來(lai)流,但是同時在馬(ma)赫數4才開始工作(zuo)(zuo)。為了解(jie)決這個速(su)(su)度(du)鴻溝,工程技術(shu)人員開發了一種(zhong)組(zu)合發動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji),可以工作(zuo)(zuo)在三種(zhong)模態。飛(fei)機(ji)(ji)(ji)在渦噴(pen)動(dong)(dong)力下加速(su)(su)至(zhi)馬(ma)赫數3,然后轉(zhuan)換至(zhi)亞燃(ran)動(dong)(dong)力加速(su)(su)至(zhi)馬(ma)赫數5,之后再轉(zhuan)換至(zhi)超燃(ran)模態。
蒙皮(pi),飛(fei)行速度超(chao)(chao)過馬赫數5時(shi),氣動摩擦加熱將是(shi)飛(fei)機表(biao)面(mian)溫度升至(zhi)2000度(此(ci)(ci)處疑(yi)為華氏度,即(ji)1093攝(she)氏度——譯(yi)注)。在此(ci)(ci)溫度環境,常規(gui)鋼結構機體(ti)將融(rong)合。因此(ci)(ci),工(gong)程師正在考慮采用(yong)復(fu)合材料——即(ji)與洲際彈道導彈和航天飛(fei)機前(qian)端使用(yong)的高性能碳纖(xian)維、陶(tao)瓷(ci)和金屬混合物相似。任何連接部都必須(xu)密封:一(yi)旦高超(chao)(chao)聲速下出現空(kong)氣泄漏,涌(yong)進的熱量將導致飛(fei)機解體(ti)。(如(ru)“哥倫比(bi)亞”航天飛(fei)機的事故(gu)。)
機(ji)體(ti),飛(fei)(fei)機(ji)承受的應力(li)會隨著(zhu)飛(fei)(fei)機(ji)飛(fei)(fei)行(xing)(xing)速(su)度的變(bian)(bian)化而變(bian)(bian)化。例(li)如,當(dang)飛(fei)(fei)機(ji)亞聲速(su)段加速(su)時,飛(fei)(fei)機(ji)升力(li)中心(xin)后移。但是一旦飛(fei)(fei)機(ji)達到(dao)高超(chao)聲速(su)段,在飛(fei)(fei)機(ji)前緣阻力(li)作(zuo)用下,升力(li)中心(xin)再(zai)次前移。如果(guo)升力(li)中心(xin)過于接近重心(xin),將導致(zhi)危險的不(bu)穩定。飛(fei)(fei)行(xing)(xing)器(qi)外形必須(xu)進行(xing)(xing)剪裁(cai)以適應這些(xie)變(bian)(bian)化,防止飛(fei)(fei)行(xing)(xing)器(qi)出現破壞。
洛(luo)克希德公司(si)將SR-72定義(yi)為情(qing)報(bao)、監視、偵(zhen)察和打(da)擊平臺,但是其具(ju)體(ti)任務載荷仍處于保密(mi)狀(zhuang)態。最可(ke)能的(de)(de)是,相關載荷尚未完成研制。6馬赫飛行條件(jian)的(de)(de)成像偵(zhen)察或(huo)是投(tou)彈需(xu)要高(gao)超的(de)(de)工程技術。飛行器需(xu)要數(shu)百(bai)英(ying)(ying)里完成轉彎(wan),需(xu)要強(qiang)大(da)的(de)(de)制導計(ji)算機建立80000英(ying)(ying)尺到目標的(de)(de)瞄(miao)準線。此外,4000英(ying)(ying)里/時速度(du)大(da)武器艙打(da)開也是嚴峻的(de)(de)技術挑戰。SR-72將需(xu)要能夠在此高(gao)速下工作(zuo)的(de)(de)新型(xing)傳感器和武器。
SR-72的(de)發(fa)(fa)展將以可(ke)選(xuan)有人駕駛的(de)飛(fei)(fei)行研究機(ji)(FRV)為起點,該研究機(ji)長約(yue)60英(ying)尺(18.3米(mi)),動力裝置為單臺全尺寸推進(jin)系統。驗證(zheng)機(ji)大小與(yu)F-22相當,采用(yong)(yong)單臺發(fa)(fa)動機(ji),并能以馬赫數6飛(fei)(fei)行數分鐘(zhong)。設想中的(de)實(shi)用(yong)(yong)型飛(fei)(fei)行器SR-72將是雙(shuang)發(fa)(fa)無人飛(fei)(fei)行器,機(ji)長超過(guo)100英(ying)尺(30.5米(mi))。其(qi)尺寸將與(yu)SR-71相似,具備相同的(de)航(hang)程,但是飛(fei)(fei)行速度是其(qi)2倍。