外形酷似紙飛機的中國最新無人偵查機,世界最快且難以攔截
說起高空高速無人偵察機,很多人都會想到美國的SR-71"黑鳥"和D21。前者是高空高速無人機的代表,后者是無人偵察機的典范。而在19年國慶大閱兵,中國也亮相了一款神秘的無人偵察機——無偵8。

首先,從氣動外形分析,無偵-8采用了典型的高超聲速飛行器布局,其上表面呈彎曲凸起狀,下表面則非常平坦,這就是所謂的乘波體氣動設計。乘波體氣動設計在高超聲速飛行器中非常普遍,其理論是基于高超聲速飛行時,機身下表面產生超聲速激波,傾斜而平坦的下表面利用超聲速激波產生升力并高速飛行,因此形象地稱之為"乘波"。美國新一代高空高速偵察機SR-72采用了與無偵-8一樣的氣動設計理論,從外形看,兩者非常相似。

同時無偵-8也兼顧了低速操縱性。這點是從它的翼身融合三角翼翼尖采用了面積不小的翼稍小翼可以看出。無偵-8的飛行包線,不止包括了高超聲速飛行段,還有低速飛行階段。由于沒有設計垂尾,在低速飛行階段翼稍小翼能起到維持航向穩定性的作用。另外無偵-8采用了三點式輪式起落架,該起落架在空中可放下。

同時背部中線設計了掛耳,這表明無偵-8應該是采用載機掛載飛行、空投發射的模式,并且可以自主降落、重復使用的無人偵察機。因為從無偵-8的設計來看,采用了許多尖端航空技術,因此價格是非常昂貴的,如果僅僅是一次性使用,實在很不劃算。

無偵-8的機尾有兩個并排緊密排列的發動機噴口,從發動機噴口的尺寸和樣式判斷,這是兩個火箭發動機,而且沒有用于機動控制的矢量擺動機構。從目前世界高超音速飛行器的研制情況來看,超燃沖壓發動機遠沒有達到成熟應用的要求,距離推動一架尺寸不小的高超聲速偵察機還為時尚遠,所以采用成熟的火箭發動機無疑是最務實的選擇。目前實用的火箭發動機包括固體發動機和液體發動機,考慮到無偵-8需要執行高空長航時飛行,故推測其應該采用兩臺液體火箭發動機。

相比固體發動機,液體發動機有著比沖大的優勢,攜帶同樣質量的燃料,飛行距離更遠,時間更長,并且可多次點火。據推測無偵-8的工作模式是這樣的:液體火箭發動機先點火主動工作段時間,然后停機無動力滑翔,然后再重新點火,再次主動助推,而后再次關機滑翔,周而復始。通過這種辦法,可以在有限的條件下實現無偵-8具有一定的主動機動能力。

從無偵-8的尺寸大小來看,其重量有幾噸,加上巨大的尺寸,適合掛載的空軍飛機并不多,技術上最可能的是轟6。無偵-8在由大型載機在空中投放之后,火箭發動機點火開始快速爬升高度,達到40000米左右的高空,正式進入臨近空間巡航軌道。由于臨近空間大氣稀薄,阻力很低,因此所需的附加推力也非常低。無偵-8采用多次脈沖點火的液體火箭發動機,以錢學森彈道進行高聲速巡航飛行,同時進行各種情報偵察和搜集活動。

在燃料耗盡之后,無偵-8在高空按照既定方案下降高度,降低速度,從高超聲速進入亞聲速階段,并利用高升阻比的氣動設計安全滑翔返回。雖然沒有采用吸氣式發動機,但由于無偵-8合理使用錢學森彈道和助推滑翔模式,其有效偵察距離可達到上千千米,加上載機本身的航程,無偵-8可以在第一島鏈甚至第二島鏈外執行偵察任務。

從應用角度來說,國內現役的有人和無人偵察平臺系統,尚沒有一款具備無偵-8的高空高速偵察能力。比如我戰略火箭軍的反艦彈道導彈系統,能否命中敵方航母非常依賴于偵察系統能否對航母編隊實現精確定位,而無論空基平臺衛星,還是遠程雷達,以及有人電子偵察機,要么存在距離太遠、探測精度差、實時探測能力不足的缺陷。

要么容易被敵方發現并攔截。只有無偵-8可利用高空高速的飛行性能,成功突破敵軍的防御系統實現對航母編隊的偵察定位。而目前敵方航母編隊尚沒有有效應對的辦法。所以無偵-8已經成為我軍戰略偵察的一件撒手锏武器。
我國無偵8無人偵察機飛行速度可達到3-4公里/秒(10-12M),能象彈道導彈那樣飛入頂層大氣層,其最大飛行距離可達2000公里左右。無偵8能30-60公里的頂層大氣中自由翱翔。并且能在完成偵察任務后飛回本國機場。無偵8無人偵察機創造了多個世界首例,它為什么能成功。

學者錢學森曾于20世紀40年代推出了知名的助推滑翔飛行彈道理論,該彈道適合于用在高超音巡航導彈與某些航天器上。
德國科學家桑格爾在20世紀80年代對錢學森彈道理論進一步升級,桑格爾彈道便是當飛行器再次進入大氣層平飛后,可利用上下舵面控制把其再次拉起躍升,進而再度形成了一個拋物線彈道,如此重復可產生多個拋物線彈道。

不過因為飛行器進入大氣層之后,桑格爾彈道會因為氣動阻力而速度減慢,所以每一個后面拉起的拋物線飛行距離均會少于前面。這種在大氣層與太空間多次拉升的彈道,非常像瓦片在水面迅速劃過引起的水漂,所以有人把這種彈道稱作“水漂彈道”。

無偵8使用了高速飛行能力較出色的拉長三角翼構型,具備在大氣層與臨近空間展開多次拉起下落的能力。再加上中國液體火箭發動機早已具有了多次開啟關閉能力,所以當無偵8在大氣層較長時間平飛或是大角度轉彎導致速度減慢時,無偵8可讓火箭發動機工作數十秒,進而使速度獲得補償性的提高,使其有充足的動能繼續完成任務或回到本土機場。

無偵8的主要任務是對2000公里半徑內的敏感目標展開偵查,例如地方的關鍵機場及太平洋上活動的航空母艦等,進而給我方的精確打擊導彈指示目標。今后也許可能對無偵8做更進一步提升,使其能發射精確攻擊導彈,那么一種新型空天轟炸機便會橫空出世了。
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