试飞员查克·耶格尔1947年首次驾驶飞机突破音障以来,科学家和工程师一直梦想能让飞机飞得更快。如今,一个前所未有的巨大挑战摆在他们面前:让无人驾驶测试飞机X-51A“破浪者”以最低5倍于音速的速度持续飞行300秒。
美西到美东仅需46分钟
美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠爱德华兹空军基地一间机棚内,航空工程师正在最后擦拭“破浪者”测试飞机。当地时间14日,它将力求以马赫数6、即6倍于音速的速度持续飞行300秒。
换一种方式描述,一架普通商用客机如果以这种速度飞行,46分钟即可从美国西海岸城市洛杉矶飞抵东海岸城市纽约。
按计划,“破浪者”当天将由一架B-52型轰炸机从爱德华兹空军基地运载至太平洋上方大约1.5万米。在这一高度,它将脱离母机,启动冲压发动机,加速至大约6倍于音速,冲上将近2.1万米高度,持续飞行300秒。
“实现持续超高音速飞行就像从螺旋桨飞机跨越到喷气式飞机,”美国俄亥俄州空军研究实验室高速系统部门技术副主管罗伯特·梅西耶说,“自莱特兄弟(造出首架双翼飞机)以来,我们一直探索如何让飞机变得更好、更快。”
投入巨资多次受挫
《洛杉矶时报》报道,美国国防部现阶段资助6个超高音速主要技术项目,过去10年间投入项目经费大约20亿美元。
但是,超高音速飞行技术测试并非一帆风顺。
2011年8月,国防部高级研究项目局测试一种箭头型无人驾驶超高音速飞机,设计速度20倍于音速。然而,测试飞行开始几分钟后,机身喷涂材料因飞行速度过快开始脱落,测试没有按计划完成。
2010年5月,波音公司研究中心工程师让“破浪者”作首次测试飞行。那一次,它以大约5600公里的时速持续飞行143秒。
2011年6月,“破浪者”再次升空,却因发动机气流问题没有完成测试。
军民两用前景看好
一些航空工程师说,持续超高音速飞行技术在研制新一代导弹、军用飞机、航天飞机乃至普通商用客机方面的运用前景看好。
美国国防部认为,超高音速导弹是在较短时间内击中目标的最佳选择。按《洛杉矶时报》的说法,美国军方现阶段只有一种体积庞大、可携带核弹头的洲际弹道导弹具备这种能力。
提及没有快速击中目标导致打击对象逃脱的失败案例,美国军方官员往往拿1998年一次任务“说事儿”。那一年,美国军方发现“基地”组织前一号人物乌萨马·本·拉登的行踪。位于阿拉伯海的美国海军舰船随即向这名“恐怖大亨”的藏身地发射巡航导弹;导弹80分钟后击中目标,本·拉登早已逃脱。
按前空军高级顾问理查德·哈利恩的说法,如果超高音速导弹应用“破浪者”测试的飞行技术,那次针对本·拉登的“袭击可能只要12分钟左右”。
除军事运用,得克萨斯大学物理学助理教授多拉·穆谢拉克说,持续超高音速飞行技术有朝一日或许可以在商用客机领域“发光发热”,实现人们从地球一端不间断高速飞抵另一端的梦想。
“让飞机飞得更快总是人们的梦想,”穆谢拉克说,“一旦这一技术概念适用于军事领域,我们距离实现超高音速运输将更近一步。”
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