中国的极超音速飞机将能在两小时内从北京飞到纽约

双翼飞机在近 5600 英里/小时的速度下刚刚完成了风洞测试。
China hypersonic I plane biplane Cui Kai
高超音速“I”型飞机拥有独特的双翼结构,可增加其有效载荷并减小阻力。中国科学出版社

中国科学院的一组研究人员根据《中国科学:物理、力学与天文学》杂志上发表的一篇论文(PDF),在中国科学院高超音速飞行器在风洞中进行了速度达到马赫数 7,即每小时 5600 英里(约合 9000 公里/小时)的测试。

该项目由中国科学院高温气体动力学重点实验室的崔开领导,尽管该飞机很可能是中国其他高超音速项目(包括与军事有关的项目)研究的副产品。

这一报道的突破是中国近期在高超音速领域取得其他一系列成功之后出现的,包括中国的 DF-17 高超音速滑翔飞行器(HGV)以及各种吸气式高超音速发动机(scramjet)的试飞和火箭动力空天飞机。

这项测试增强了美国海军上将哈里斯向国会发出的警告,即中国正试图在 とする高超音速武器竞赛中取得领先地位。高超音速飞行器被认为是潜在的战略游戏规则改变者。它们的速度将能够实现更大的全球覆盖范围,但也可能使当前的空中防御系统失效。就其本身而言,崔凯强调了该项目的和平用途,在他的文章中提到,该飞机可以在两小时内从北京飞到纽约。

China hypersonic I plane biplane Cui Kai
中国科学出版社

“I”型飞机(因其正面看起来像大写字母“I”而得名)在其机身中心线上有一对前掠翼,此外,在后机身顶部还有一对连接在一起的后掠三角翼(类似于巨大的 T 形尾翼)。与洛克希德·马丁 SR-72 和 CASIC 腾云等更简单的单翼高超音速飞机设计相比,这提供了更大的升力。额外的升力提高了“I”型飞机的载荷与起飞重量比,尽管增加的额外机翼重量可能需要更强大的低速发动机。“I”型飞机的机翼位置使得音爆产生的冲击波(可能导致湍流和阻力)得以重新定向,以提高飞行性能和稳定性。

如果“I”型飞机将来进行试飞,很可能将配备组合循环发动机,该发动机在低速时使用涡轮风扇,然后在达到高超音速飞行时切换至吸气式高超音速发动机。其巨大的载荷可能使其成为可重复使用空间发射系统的第一级,在高超音速飞行时,它可以将火箭运送到平流层并进行释放。

在《南华早报》上,另一位中国军事高超音速科学家(“因主题的敏感性而拒绝透露姓名”)祝贺崔开的团队成功完成了如此“疯狂的设计”。他更令人担忧地评论说,“I”型飞机可能成为“重型高超音速轰炸机”,并且它只是中国庞大的高超音速飞机家族中的一种。

China hyperspace combined cycle TRRE nearspace
北京动力机械研究所

作为中国高速雄心的进一步证明,高温气体动力学重点实验室还有一个高超音速领域的突破:一个创纪录的风洞,据报道将于 2020 年开始投入使用。它旨在产生高达马赫数 36 的速度,使其成为世界上最强大的风洞,超越了纽约州布法罗的马赫数 30 的 LENX-X 设施。作为参考,一架马赫数 36 的飞机将只需要 14 分钟就能从中国飞到加利福尼亚。

该风洞还将足够大,可以容纳翼展为 3 米的飞机模型(目前世界上最大的高超音速风洞——中国的 JF-12,直径为 2.5 米)。此外,中国风洞内物体能够承受马赫数 36 风产生的极高温度的能力,也预示着中国在用于高超音速飞机的耐高温材料方面取得了重大进展。

中国的高超音速项目表明,该国正认真致力于扩大其经济和军事影响力。除了航空母舰等传统全球军事力量工具外,它还投资了革命性技术,如量子通信、百亿亿次超级计算机以及能够在数小时内到达地球任何地点的高超音速飞机。

Peter Warren Singer是一位战略家,也是新美国基金会的高级研究员。他被《防务新闻》评为影响国防事务的100位最具影响力人物之一。他还被美国陆军训练与条令司令部授予官方“疯狂科学家”称号。Jeffrey是华盛顿特区附近的一位国家安全专业人士。

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