SR-72偵察機(ji)(英文:Lockheed Martin SR-72,代(dai)號:臨(lin)界鷹),是由美國洛克希(xi)德(de)·馬丁(ding)公司(si)于2007年提(ti)出的(de)新型戰略(lve)隱(yin)身(shen)多用途無人飛機(ji)概念,該型機(ji)本身(shen)涵(han)蓋完整的(de)偵察系統并可攜帶在超(chao)高至臨(lin)界空(kong)域的(de)新型武器,集情報收集、偵察、監控、打擊(ji)等諸多功能(neng)為一體。
SR-72高(gao)超音(yin)速無人(ren)(ren)偵察機(ji)主要(yao)(yao)用于取代(dai)上(shang)世(shi)紀70年代(dai)研制(zhi)(zhi)的(de)(de)SR-71“黑鳥(niao)”高(gao)速高(gao)空偵察機(ji),其最高(gao)飛(fei)行(xing)速度(du)(du)將(jiang)達到驚人(ren)(ren)的(de)(de)馬赫數6(也就是(shi)聲音(yin)速度(du)(du)的(de)(de)6倍),是(shi)SR-71高(gao)速高(gao)空偵察機(ji)最大(da)飛(fei)行(xing)速度(du)(du)的(de)(de)兩倍,是(shi)第(di)四代(dai)戰斗機(ji)最大(da)飛(fei)行(xing)速度(du)(du)的(de)(de)三倍,甚(shen)(shen)至其飛(fei)行(xing)速度(du)(du)比(bi)一(yi)些(xie)常見的(de)(de)導彈(dan)還要(yao)(yao)快,堪稱人(ren)(ren)類制(zhi)(zhi)造的(de)(de)“最快飛(fei)機(ji)”。因為其速度(du)(du)優勢,高(gao)超音(yin)速飛(fei)行(xing)器對21世(shi)紀防空系統的(de)(de)壓力極大(da),一(yi)些(xie)著名(ming)的(de)(de)地空導彈(dan),如美(mei)國(guo)的(de)(de)“愛國(guo)者(zhe)”、俄羅(luo)斯(si)的(de)(de)S-400和(he)(he)中國(guo)的(de)(de)紅旗-9甚(shen)(shen)至無法追上(shang)這種(zhong)飛(fei)機(ji),從而(er)無法攔截和(he)(he)擊落它。
SR-71偵察機(ji)(ji)于1960年代初的冷(leng)戰時(shi)期面世,1998年退役(yi)(yi),被譽(yu)為(wei)史上最佳和最美的飛(fei)機(ji)(ji)之(zhi)一。SR-71偵察機(ji)(ji)外殼(ke)以(yi)鈦(tai)合金打造,可用超音速連續在(zai)8萬英尺高空(kong)飛(fei)行5400公(gong)里(li),飛(fei)行速度及(ji)高度甚至勝過蘇(su)聯導彈。在(zai)SR-71偵察機(ji)(ji)退役(yi)(yi)之(zhi)后,美國的情報(bao)搜集主要依靠(kao)偵察衛(wei)星、U-2偵察機(ji)(ji)還有一些(xie)無(wu)人機(ji)(ji)來完成,但是這三者都有比較明顯的弱點。
U-2、捕食者無(wu)人機和(he)(he)全(quan)球鷹無(wu)人機航速(su)較慢,并且(qie)都(dou)不(bu)具備(bei)隱(yin)身能力。而(er)最主要的(de)(de)(de)(de)(de)情報搜集工具偵(zhen)(zhen)察(cha)衛(wei)(wei)星雖然能夠(gou)覆蓋全(quan)球,但是(shi)一般它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)是(shi)可(ke)(ke)以預測的(de)(de)(de)(de)(de),被(bei)偵(zhen)(zhen)察(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)國家(jia)通過(guo)對衛(wei)(wei)星的(de)(de)(de)(de)(de)精確(que)定位并準確(que)計算(suan)出衛(wei)(wei)星經過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間,就可(ke)(ke)以及時(shi)采取(qu)應對措(cuo)施,使其無(wu)法獲得有效情報,從而(er)淪為擺設(she)。例如(ru),1998年,印度政府(fu)就是(shi)利用美國KH-9影(ying)像偵(zhen)(zhen)察(cha)衛(wei)(wei)星非(fei)臨空的(de)(de)(de)(de)(de)短暫時(shi)間,進行了(le)核試驗的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵性準備(bei)工作,并因(yin)此成(cheng)功(gong)地欺(qi)騙了(le)美國情報機構。除此之(zhi)外,通常(chang)在(zai)低軌(gui)道(dao)上運行的(de)(de)(de)(de)(de)偵(zhen)(zhen)察(cha)衛(wei)(wei)星被(bei)攻擊(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能性也正在(zai)變得越來(lai)越大,這很可(ke)(ke)能導致對地偵(zhen)(zhen)察(cha)和(he)(he)監視(shi)上的(de)(de)(de)(de)(de)盲區。洛(luo)克希德·馬(ma)丁公司自上世紀60年代以來(lai),便一直試圖打造SR-71偵(zhen)(zhen)察(cha)機的(de)(de)(de)(de)(de)替(ti)代者。
SR-72高超(chao)音速無人該偵(zhen)察機由美(mei)國(guo)《航空周刊》雜志網站于(yu)2013年11月1日正式披露(lu)。根據計劃安(an)排,SR-72將于(yu)2020年進行首飛。預計2030年左右服役。
新(xin)一代的SR-72融合了速度、高度和(he)隱身優(you)勢,因此SR-72間諜飛(fei)機(ji)可以不受地空導(dao)彈(dan)的威(wei)脅。此前(qian)已經退役的SR-71偵察(cha)機(ji)在服役期間曾經成(cheng)功的躲避了數百(bai)枚來襲的導(dao)彈(dan)。
洛克希(xi)德(de)(de)·馬(ma)丁(ding)公(gong)司雖然已(yi)經(jing)有了很(hen)多(duo)技術積累(lei),不過在(zai)未來的(de)(de)研制過程中,洛克希(xi)德(de)(de)-馬(ma)丁(ding)公(gong)司的(de)(de)工程師們還要(yao)解(jie)決許多(duo)問題:例如(ru),SR-72的(de)(de)最(zui)大(da)速度(du)將會(hui)(hui)是SR-71偵察機(ji)(ji)的(de)(de)兩(liang)倍,考(kao)慮(lv)到(dao)高(gao)平流(liu)層的(de)(de)稀薄空(kong)氣(qi),這(zhe)就(jiu)勢必(bi)會(hui)(hui)對飛(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)提(ti)出更高(gao)的(de)(de)要(yao)求;其次(ci),在(zai)高(gao)速飛(fei)行(xing)情(qing)況,機(ji)(ji)身與空(kong)氣(qi)的(de)(de)劇烈摩擦將會(hui)(hui)使飛(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)隱(yin)身性能大(da)打(da)折(zhe)扣(kou)。美國空(kong)軍和洛克希(xi)德(de)(de)·馬(ma)丁(ding)公(gong)司對于SR-72暫時都(dou)閉口不談。洛克希(xi)德(de)(de)·馬(ma)丁(ding)公(gong)司頗具傳(chuan)奇(qi)色(se)彩的(de)(de)臭(chou)鼬工廠也不出席2013年6月17日(ri)在(zai)法國巴黎(li)舉行(xing)的(de)(de)巴黎(li)航(hang)展。對此,洛克希(xi)德(de)(de)·馬(ma)丁(ding)公(gong)司官員湯姆·尤科斯基稱(cheng):“由于政策的(de)(de)緣故,我們不會(hui)(hui)去討論機(ji)(ji)密項(xiang)目——無(wu)論它們是否存在(zai)”。
SR-72高超音速無人(ren)偵察(cha)機有別于(yu)上一代(dai)“黑(hei)鳥”偵察(cha)機,采用了無人(ren)駕駛結構(gou),將使用渦(wo)噴(pen)發(fa)動機與(yu)超燃(ran)沖(chong)壓發(fa)動機的組合體作為(wei)動力,渦(wo)噴(pen)發(fa)動機將飛機加速到馬赫數3后,超燃(ran)沖(chong)壓發(fa)動機點火(huo)繼續加速至馬赫數5到6。
SR-72的設計飛行速(su)度可達6馬赫的“極音(yin)速(su)”,比SR-71偵察機快一(yi)倍,可在一(yi)小時(shi)內到達全球任何地點。
SR-72概念①研究(jiu)人(ren)員決(jue)定(ding)采用(yong)兩段變速(su)(su)(su)的(de)(de)(de)方式讓(rang)(rang)SR-72達到(dao)極音(yin)速(su)(su)(su),第一(yi)步是用(yong)傳統(tong)渦輪引擎(qing)讓(rang)(rang)飛機(ji)(ji)(ji)加速(su)(su)(su)至(zhi)3馬赫,然后利用(yong)洛(luo)克(ke)(ke)希德-馬丁與洛(luo)克(ke)(ke)達因(yin)連(lian)手(shou)打造的(de)(de)(de)“超音(yin)速(su)(su)(su)燃(ran)燒(shao)噴射推進引擎(qing)”,將速(su)(su)(su)度(du)提升至(zhi)6馬赫。SR-72構想圖中(zhong),看不(bu)到(dao)駕(jia)駛艙座罩(zhao),意味它可(ke)能是無人(ren)機(ji)(ji)(ji)。主持(chi)研究(jiu)計劃7年(nian)的(de)(de)(de)工(gong)程師利蘭(lan)表(biao)示,諜機(ji)(ji)(ji)將采用(yong)現有材料打造,以配合(he)國防(fang)預算削減的(de)(de)(de)趨勢,原型(xing)機(ji)(ji)(ji)成(cheng)本可(ke)望限制在(zai)10億美元之內。SR-72的(de)(de)(de)一(yi)些(xie)技術難點(dian)(譬如動力(li)(li)系統(tong))已經在(zai)之前的(de)(de)(de)一(yi)些(xie)項目的(de)(de)(de)研究(jiu)中(zhong)解決(jue)(例如HTV-3X黑燕)。此外,臭鼬(you)工(gong)廠(chang)認為超高速(su)(su)(su)特性比隱(yin)身(shen)特性的(de)(de)(de)生存(cun)能力(li)(li)更強。機(ji)(ji)(ji)體(ti):大型(xing)操控:有人(ren)和(he)無人(ren)通(tong)用(yong)材料:鈦鎂(mei)合(he)金包(bao)裹型(xing)梁(liang)架(jia)+多合(he)纖維脂混合(he)機(ji)(ji)(ji)表(biao)防(fang)護:低(di)可(ke)探測機(ji)(ji)(ji)表(biao)和(he)全頻(pin)譜電磁波干擾(rao)系統(tong)空域:臨界空域速(su)(su)(su)度(du):6倍音(yin)速(su)(su)(su)功能:多用(yong)途(包(bao)含指揮、偵(zhen)查、運輸、干擾(rao)、打擊等(deng)能力(li)(li))
根(gen)據美國空軍(jun)高超聲速長期路線(xian)圖,SR-72的(de)設(she)計用于替代SR-71,填補現(xian)(xian)有(you)(you)衛星(xing)、亞聲速有(you)(you)人(ren)、無人(ren)平臺在(zai)(zai)快(kuai)速反應情報方面日(ri)益增長的(de)能力缺口。潛在(zai)(zai)危(wei)險和(he)(he)不(bu)斷增加的(de)移動威脅正出(chu)現(xian)(xian)于拒止區域、對抗(kang)空域和(he)(he)擁有(you)(you)先(xian)進防空系統和(he)(he)反衛星(xing)知識(shi)的(de)國家。
洛(luo)克(ke)希德(de)?馬(ma)丁公司(si)認為馬(ma)赫數6是(shi)實用(yong)型(xing)吸氣式高超聲速(su)飛行器的(de)(de)最佳(jia)設計點,以馬(ma)赫數6在(zai)高空巡航的(de)(de)飛行器,可在(zai)隱(yin)身先進亞聲速(su)或超聲速(su)有(you)(you)人和(he)無人機難于生存的(de)(de)空域(yu)執行穿透(tou)任務。此外,武裝ISR平臺也將(jiang)有(you)(you)在(zai)目標隱(yin)藏前實施(shi)打擊的(de)(de)能力。
盡管高速ISR能力的(de)(de)價值(zhi)毋容置(zhi)疑,但是其昂貴(gui)的(de)(de)成(cheng)本依(yi)舊(jiu)成(cheng)為阻礙(ai)實施相(xiang)關(guan)研(yan)制(zhi)的(de)(de)原因。
但洛(luo)克(ke)希德(de)(de)?馬(ma)丁公(gong)司(si)(si)認為已具備(bei)條件解決這一問題。洛(luo)克(ke)希德(de)(de)?馬(ma)丁公(gong)司(si)(si)吸(xi)氣(qi)式高超聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)技術(shu)投資經理布拉(la)德(de)(de)?利蘭表示“臭鼬工廠(chang)在(zai)過去7年中(zhong)一直與航空噴(pen)氣(qi)洛(luo)克(ke)達因公(gong)司(si)(si)合作,開發實現現有渦(wo)噴(pen)發動(dong)機(ji)與超燃沖壓發動(dong)機(ji)集成的方(fang)法,從(cong)而實現飛(fei)(fei)行(xing)(xing)器(qi)從(cong)0加(jia)速(su)至馬(ma)赫數6以上。”“我(wo)們的方(fang)法是(shi)建(jian)立在(zai)HTV-3X的基礎上,但是(shi)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)(xing)了很多(duo)擴(kuo)展,并(bing)解決了一個關(guan)鍵性的技術(shu)問題:高速(su)渦(wo)輪噴(pen)氣(qi)發動(dong)機(ji)。HTV-3X是(shi)美國(guo)空軍/美國(guo)國(guo)防先進(jin)研究計劃局(DARPA)在(zai)2008年取消的可(ke)重(zhong)復(fu)(fu)使用(yong)的高超聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)驗(yan)(yan)證(zheng)機(ji),可(ke)重(zhong)復(fu)(fu)使用(yong)高超聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)飛(fei)(fei)行(xing)(xing)器(qi)的概念(nian)是(shi)DARPA“獵鷹計劃”的產物,該計劃包括發展小型運載火箭(SLV)、通用(yong)飛(fei)(fei)行(xing)(xing)器(qi)(CAV)和(he)(he)高超聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)巡航飛(fei)(fei)行(xing)(xing)器(qi)(HCV)。由于CAV和(he)(he)HCV的結構和(he)(he)氣(qi)動(dong)技術(shu)需要(yao)測試,洛(luo)克(ke)希德(de)(de)?馬(ma)丁公(gong)司(si)(si)獲得資金,開發出一系列無動(dong)力的高超聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)試驗(yan)(yan)飛(fei)(fei)行(xing)(xing)器(qi)(HTV)。
在這(zhe)些研發(fa)工作(zuo)(zuo)實施期間,2004年作(zuo)(zuo)為重新(xin)聚(ju)焦(jiao)于航天舉(ju)措的(de)(de)(de)一部分(fen),NASA取消(xiao)了幾乎(hu)所有的(de)(de)(de)高超聲速研究(jiu),包(bao)括X-43C組合循環推(tui)進驗(yan)(yan)證機(ji)(ji)的(de)(de)(de)相(xiang)關工作(zuo)(zuo)。DARPA的(de)(de)(de)HTV工作(zuo)(zuo)自(zi)然拓展至(zhi)包(bao)括第三種HTV,即有動力的(de)(de)(de)HTV-3X,該驗(yan)(yan)證機(ji)(ji)可利(li)用(yong)渦(wo)噴(pen)發(fa)動機(ji)(ji)從跑道起(qi)飛,使用(yong)超燃沖壓發(fa)動機(ji)(ji)加速至(zhi)馬赫數6,并(bing)可返(fan)回著陸(lu)。
利(li)蘭(lan)指(zhi)出(chu)洛馬(ma)公司(si)并未對當時HTV-3X驗證機(ji)“黑雨(yu)燕”概念研究(jiu)所取得的(de)(de)關鍵性成果進行宣傳(chuan)。“(洛馬(ma)的(de)(de)研究(jiu)工(gong)作(zuo))所建立的(de)(de)飛(fei)機(ji)構型能(neng)夠實現可(ke)控的(de)(de)起飛(fei)和(he)亞、跨、超和(he)高超聲(sheng)速(su)段(duan)的(de)(de)加速(su)。
當時(shi)的(de)(de)研究工作(zuo)獲得(de)了(le)很(hen)多基礎性的(de)(de)經驗,特別是關于維持(chi)跨聲(sheng)速段穩定(ding)性的(de)(de)飛(fei)控(kong)系統設計問題。洛馬(ma)公司(si)的(de)(de)工作(zuo)證實(shi)了(le)該(gai)公司(si)提(ti)出的(de)(de)布局能在起飛(fei)過(guo)程中不發生(sheng)偏離。蘭利(li)稱(cheng)洛馬(ma)的(de)(de)方案能夠(gou)在保持(chi)穩定(ding)性和可控(kong)的(de)(de)前提(ti)下(xia)降(jiang)低起飛(fei)速度(du),并已通過(guo)一系列(lie)風洞試(shi)驗證實(shi)了(le)這一點。
同樣重要的是,臭(chou)鼬(you)工(gong)廠設計團(tuan)隊開(kai)(kai)發(fa)出(chu)可實(shi)(shi)用(yong)化(hua)的渦輪基(ji)組合循環(TBCC)推(tui)進系統的集成方(fang)法。利(li)蘭指出(chu)洛馬實(shi)(shi)際開(kai)(kai)發(fa)出(chu)一(yi)種渦輪發(fa)動機(ji)和沖壓發(fa)動機(ji)相互(hu)實(shi)(shi)現模(mo)態轉(zhuan)換的方(fang)法。洛馬公(gong)司利(li)用(yong)很多試(shi)驗證(zheng)實(shi)(shi)該方(fang)法,其(qi)中包括第一(yi)個模(mo)態轉(zhuan)換驗證(zheng)試(shi)驗。臭(chou)鼬(you)工(gong)廠在(zai)Facet項目(mu)中完成了TBCC的縮(suo)比(bi)地(di)面試(shi)驗,該TBCC系統由小型高馬赫渦輪發(fa)動機(ji)和雙(shuang)模(mo)亞燃/超(chao)燃沖壓發(fa)動機(ji)組成,兩種發(fa)動機(ji)共用(yong)一(yi)個軸(zhou)對稱(cheng)進氣(qi)道和噴(pen)管。
與此同時,美國空軍(jun)研(yan)究(jiu)實驗室并行開展(zhan)的HiSTED(高速渦噴發(fa)動(dong)機(ji)演(yan)示)項目并未制造出可用于TBCC,飛行速度最大可達馬(ma)赫(he)(he)數(shu)(shu)(shu)4的小型(xing)渦噴發(fa)動(dong)機(ji)。利(li)蘭回憶高速渦輪發(fa)動(dong)機(ji)是當時遺留(liu)的一個(ge)技術問題(ti)。這(zhe)就為(wei)臭(chou)鼬工廠的設(she)計(ji)人(ren)(ren)員留(liu)下了(le)一個(ge)熟悉的問題(ti):如何解(jie)決現有渦噴發(fa)動(dong)機(ji)最大速度馬(ma)赫(he)(he)數(shu)(shu)(shu)2.5與亞燃(ran)/超燃(ran)沖壓發(fa)動(dong)機(ji)啟動(dong)速度馬(ma)赫(he)(he)數(shu)(shu)(shu)3-3.5之(zhi)間的動(dong)力接力問題(ti)。臭(chou)鼬工廠的設(she)計(ji)人(ren)(ren)員稱之(zhi)為(wei)馬(ma)赫(he)(he)數(shu)(shu)(shu)3附(fu)近(jin)的推力鴻溝。
盡管在(zai)(zai)HTV-3X取消后,在(zai)(zai)DARPA模(mo)態(tai)轉換項目的(de)(de)支持下(xia),洛(luo)馬(ma)公司(si)(si)(si)(si)繼(ji)續開展(zhan)了該問(wen)題的(de)(de)進(jin)一步研究,但是在(zai)(zai)2009-2010年(nian)完成TBCC發動機模(mo)型后,相(xiang)關工(gong)作暫時告(gao)一段落。因(yin)此,洛(luo)馬(ma)和航(hang)空噴氣洛(luo)克(ke)達(da)因(yin)兩(liang)家公司(si)(si)(si)(si)就此問(wen)題展(zhan)開交流,并開展(zhan)了為期7年(nian)的(de)(de)聯(lian)合(he)(he)研究工(gong)作(這(zhe)里(li)聯(lian)合(he)(he)研究工(gong)作是指洛(luo)馬(ma)公司(si)(si)(si)(si)與洛(luo)克(ke)達(da)因(yin)公司(si)(si)(si)(si),洛(luo)克(ke)達(da)因(yin)公司(si)(si)(si)(si)原為聯(lian)合(he)(he)技術公司(si)(si)(si)(si)的(de)(de)下(xia)屬(shu)公司(si)(si)(si)(si),2013年(nian)被(bei)航(hang)空噴氣公司(si)(si)(si)(si)收(shou)購,下(xia)文有提及。——譯(yi)注)
最終,兩家公(gong)司獲得了(le)設(she)計突破,使(shi)之能夠開發(fa)SR-71的高(gao)超聲速(su)后繼機(ji)。利蘭指出(chu)公(gong)司已(yi)經(jing)開發(fa)出(chu)利用如F100/F110這(zhe)類現(xian)有戰斗機(ji)發(fa)動(dong)機(ji)的方法。相關的工作(zuo)包括改進亞燃沖壓發(fa)動(dong)機(ji)以獲得更低的啟動(dong)速(su)度(du),這(zhe)將是(shi)新(xin)一代高(gao)超聲速(su)飛機(ji)研(yan)制的關鍵,并(bing)將是(shi)該型飛機(ji)近期可實現(xian),并(bing)具有較好的經(jing)濟(ji)可承(cheng)受性。利蘭指出(chu)即使(shi)當(dang)年HiSTED項目的發(fa)動(dong)機(ji)取得成(cheng)功,即使(shi)“黑雨(yu)燕”實現(xian)飛行,將當(dang)時的小(xiao)型渦噴發(fa)動(dong)機(ji)大型化仍(reng)將耗資數十億美元(yuan)。
洛(luo)克希德公司不打算透露(lu)解(jie)(jie)決推(tui)力(li)(li)(li)鴻溝的(de)(de)方(fang)法(fa)。然而,可能的(de)(de)幾個解(jie)(jie)決概念(nian)是已知的(de)(de),包括不同的(de)(de)射流預(yu)冷(leng)器(qi)方(fang)法(fa),即向壓(ya)氣(qi)機(ji)注入大量的(de)(de)冷(leng)介質以提高性能。其它增(zeng)(zeng)加(jia)發動機(ji)功率的(de)(de)概念(nian)包括“高超燃燒(shao)器(qi)”,這是一個作(zuo)(zuo)為(wei)加(jia)力(li)(li)(li)燃燒(shao)室的(de)(de)推(tui)力(li)(li)(li)增(zeng)(zeng)強(qiang)裝置(zhi),隨著馬(ma)赫數增(zeng)(zeng)加(jia)轉換至(zhi)亞燃沖(chong)壓(ya)發動機(ji)。2015年早些時候收(shou)購了洛(luo)克達因的(de)(de)航空噴氣(qi)公司還將火箭引射亞燃沖(chong)壓(ya)發動機(ji)作(zuo)(zuo)為(wei)實現0至(zhi)馬(ma)赫數6無縫推(tui)進接(jie)力(li)(li)(li)的(de)(de)另一種解(jie)(jie)決方(fang)案。
雖(sui)然建議推力增(zeng)強(qiang)概念的細節仍處(chu)于(yu)保密狀態(tai),利(li)蘭(lan)指(zhi)出成功實現(xian)模態(tai)轉換設計的很大一部分工作(zuo)在(zai)于(yu)進(jin)氣道。其(qi)原因在(zai)于(yu)必須(xu)確保亞燃沖(chong)壓發動(dong)(dong)機(ji)和(he)渦噴發動(dong)(dong)機(ji)工作(zuo)問題,兩發動(dong)(dong)機(ji)將(jiang)并(bing)行工作(zuo)。
洛克希德公司已經完(wan)成部件的(de)(de)縮比試驗(yan)(yan)(yan)。下一(yi)步將進行一(yi)系列試驗(yan)(yan)(yan)或關鍵性的(de)(de)演示驗(yan)(yan)(yan)證。洛馬已準備好開展(zhan)關鍵演示驗(yan)(yan)(yan)證,并計劃于(yu)2018年研(yan)制(zhi)技術(shu)驗(yan)(yan)(yan)證機(ji)。那將意味著開始(shi)制(zhi)造和開展(zhan)完(wan)整關鍵演示驗(yan)(yan)(yan)證。截至試驗(yan)(yan)(yan)時并無技術(shu)難題,唯一(yi)阻礙獲取高(gao)(gao)超聲速(su)的(de)(de)仍舊是高(gao)(gao)昂的(de)(de)費用(yong),以及高(gao)(gao)超聲速(su)本身的(de)(de)復雜性和獨特性。
2018年(nian)的(de)時間線源自高(gao)(gao)速打擊武器(HSSW)項(xiang)目的(de)可能進(jin)度(du)安排,該項(xiang)目是(shi)由美國空軍和(he)DARPA組織的(de)高(gao)(gao)超聲(sheng)速導彈項(xiang)目。洛馬公司(si)認(ren)為在(zai)HSSW完成試飛(fei)前,預計將不會開展高(gao)(gao)超聲(sheng)速飛(fei)機的(de)演示(shi)驗(yan)證。
2018年的(de)(de)時間線還要(yao)配(pei)合空軍高(gao)超(chao)聲(sheng)速路線圖,該路線圖要(yao)求(qiu)(qiu)2020年開展高(gao)超(chao)聲(sheng)速打擊(ji)武器研(yan)制(zhi),2030年開展穿(chuan)透(tou)區(qu)域ISR飛機研(yan)制(zhi)。高(gao)速ISR/攻(gong)擊(ji)飛機的(de)(de)主(zhu)要(yao)要(yao)求(qiu)(qiu)是(shi)具(ju)備無通信和導航衛(wei)星支持(chi)下的(de)(de)生存(cun)力(li),并能夠執行拒止區(qu)域的(de)(de)穿(chuan)透(tou)任務。就TBCC推(tui)進系統而言,空軍已經要(yao)求(qiu)(qiu)具(ju)有(you)比2010年12月提出的(de)(de)馬赫(he)數(shu)4更高(gao)的(de)(de)速度(du)。最新的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)據信至少要(yao)馬赫(he)數(shu)5以上的(de)(de)巡航速度(du),并可(ke)從常規跑(pao)道起飛。
該(gai)機(ji)需要一個組合(he)的(de)(de)(de)推(tui)進系(xi)統(tong):傳統(tong)的(de)(de)(de)、貨架式的(de)(de)(de)渦輪噴氣發動(dong)(dong)機(ji)可以使飛機(ji)從起飛加(jia)速至馬赫數3,而(er)亞燃/超(chao)燃沖壓發動(dong)(dong)機(ji)將完成剩余(yu)的(de)(de)(de)加(jia)速任務。在高超(chao)聲速飛行(xing)過(guo)程中,機(ji)體結構(gou)將承受極(ji)為嚴重的(de)(de)(de)氣動(dong)(dong)加(jia)熱(re),常規的(de)(de)(de)鋼材(cai)將難以承受。該(gai)機(ji)將必須能夠從80000英尺(chi)(約(yue)24.38千米)高度打擊目(mu)標。洛克(ke)希(xi)德公司表示(shi)該(gai)機(ji)將在2030年(nian)部署,可實現1小(xiao)時內到達任何區域。
渦噴發(fa)動(dong)機可(ke)以(yi)使飛機從跑道起(qi)飛并加(jia)速(su)至(zhi)(zhi)樂馬(ma)赫數(shu)3;超(chao)過此速(su)度(du)后,需要吸氣式亞(ya)(ya)燃沖壓發(fa)動(dong)機,該類發(fa)動(dong)機可(ke)以(yi)壓縮用于(yu)燃燒的(de)高速(su)來流,但是同時在(zai)馬(ma)赫數(shu)4才開(kai)(kai)始(shi)工(gong)作。為了解決這個速(su)度(du)鴻溝,工(gong)程技術人員開(kai)(kai)發(fa)了一種組合發(fa)動(dong)機,可(ke)以(yi)工(gong)作在(zai)三種模態。飛機在(zai)渦噴動(dong)力下(xia)加(jia)速(su)至(zhi)(zhi)馬(ma)赫數(shu)3,然后轉(zhuan)(zhuan)換(huan)至(zhi)(zhi)亞(ya)(ya)燃動(dong)力加(jia)速(su)至(zhi)(zhi)馬(ma)赫數(shu)5,之后再轉(zhuan)(zhuan)換(huan)至(zhi)(zhi)超(chao)燃模態。
蒙皮,飛(fei)行速度超過馬(ma)赫數5時,氣(qi)動摩擦加熱將是飛(fei)機(ji)表面(mian)溫(wen)(wen)度升(sheng)至(zhi)2000度(此(ci)處疑為華氏度,即(ji)1093攝氏度——譯(yi)注)。在此(ci)溫(wen)(wen)度環境,常規鋼(gang)結構(gou)機(ji)體將融合(he)(he)。因此(ci),工程師(shi)正在考(kao)慮(lv)采用復合(he)(he)材料——即(ji)與(yu)洲際(ji)彈道(dao)導彈和航天飛(fei)機(ji)前端使用的(de)高性能碳纖維、陶瓷和金屬混合(he)(he)物相似(si)。任何(he)連接部都必(bi)須密(mi)封(feng):一旦(dan)高超聲速下出(chu)現空氣(qi)泄漏,涌進的(de)熱量(liang)將導致飛(fei)機(ji)解體。(如(ru)“哥倫比亞(ya)”航天飛(fei)機(ji)的(de)事故。)
機(ji)(ji)體,飛機(ji)(ji)承(cheng)受的(de)(de)應力(li)會隨著飛機(ji)(ji)飛行(xing)速(su)(su)度的(de)(de)變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)。例(li)如(ru),當飛機(ji)(ji)亞聲速(su)(su)段加速(su)(su)時,飛機(ji)(ji)升力(li)中心(xin)(xin)后移。但是一旦飛機(ji)(ji)達到高超聲速(su)(su)段,在飛機(ji)(ji)前緣阻力(li)作用下,升力(li)中心(xin)(xin)再(zai)次前移。如(ru)果升力(li)中心(xin)(xin)過于(yu)接近重心(xin)(xin),將導致危險的(de)(de)不(bu)穩(wen)定。飛行(xing)器(qi)外形必須(xu)進行(xing)剪裁以適(shi)應這些(xie)變(bian)化(hua),防止飛行(xing)器(qi)出現破壞。
洛克希德公司將SR-72定義為情報、監視、偵察和(he)打(da)擊平臺,但是其具(ju)體任務載荷仍(reng)處(chu)于保密狀態。最可能的(de)(de)是,相關載荷尚未(wei)完成研制。6馬赫飛(fei)行(xing)條(tiao)件(jian)的(de)(de)成像偵察或是投彈需(xu)要高(gao)(gao)超(chao)的(de)(de)工(gong)程技術。飛(fei)行(xing)器(qi)需(xu)要數百英(ying)(ying)里完成轉彎,需(xu)要強大的(de)(de)制導計算(suan)機建立80000英(ying)(ying)尺到目標的(de)(de)瞄準線。此(ci)外,4000英(ying)(ying)里/時速(su)(su)度大武(wu)器(qi)艙(cang)打(da)開也是嚴峻(jun)的(de)(de)技術挑戰。SR-72將需(xu)要能夠在此(ci)高(gao)(gao)速(su)(su)下工(gong)作的(de)(de)新型傳(chuan)感器(qi)和(he)武(wu)器(qi)。
SR-72的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展將(jiang)以(yi)可選有(you)人駕駛的(de)(de)飛(fei)行研究(jiu)機(ji)(FRV)為起點,該研究(jiu)機(ji)長約60英尺(chi)(18.3米),動力裝(zhuang)置為單臺全(quan)尺(chi)寸(cun)推進系(xi)統(tong)。驗證(zheng)機(ji)大(da)小(xiao)與(yu)F-22相(xiang)(xiang)當,采(cai)用單臺發(fa)(fa)(fa)動機(ji),并能以(yi)馬赫(he)數(shu)6飛(fei)行數(shu)分鐘。設想(xiang)中的(de)(de)實用型飛(fei)行器(qi)SR-72將(jiang)是雙發(fa)(fa)(fa)無人飛(fei)行器(qi),機(ji)長超過100英尺(chi)(30.5米)。其尺(chi)寸(cun)將(jiang)與(yu)SR-71相(xiang)(xiang)似,具備相(xiang)(xiang)同的(de)(de)航程,但是飛(fei)行速度是其2倍(bei)。