“更快的速度”这一表述,指的是空空导弹需要从超声速阶段转向高超声速。美国智库战略与预算中心指出,若高超声速空空导弹的速度为6马赫,那么打击1100千米外的目标需要10分钟,这在快速变化的空战环境中显得时间过长。因此,要实现高超声速空空导弹的速度提升,单纯突破5马赫并不够,马赫数越高,速度越快,能够有效缩短导弹的飞行时间与敌方的反应时间,从战术角度实现出其不意的效果。
随着空空导弹速度的提升,弹体表面出现的气动加热现象明显增强,导致其温度急剧上升。研究显示,当导弹的飞行速度达到5马赫时,驻点温度可飙升至850℃。这种剧烈的气动热容易使材料失去强度,同时会损坏舱内的电子设备和通信组件,从而影响飞行的可靠性。
在导弹进入高超声速阶段后,空空导弹所面临的热烧灼问题将进一步加重。一方面,导弹可能会遭遇外形的热损伤和结构变形,甚至导致毁坏,这会严重威胁到其运行安全。另一方面,极端的热环境可能在导弹的结构内部引发热应力和热形变。这些形变会改变导弹的气动特性,从而对飞行轨迹和姿态的稳定性产生负面影响,因此,必须对高超声速空空导弹实施有效的热防护。
空空导弹的热防护系统主要由弹体外防热、弹体内隔热和舱内热控三个部分构成。弹体外防热系统具备以下特征:①任务剖面复杂,需同时应对挂飞和自主飞行两种工况;②服役环境要求严格,不仅需要适应陆地气候,还要能够应对舰载海洋气候;③大规模生产的需求使得要考虑成本控制和生产周期。
弹体内隔热主要关注隔热材料的特性,包括耐热性——应对高温高速气流的冲击;隔热性——有效阻挡热量的传递;环境适应性——能够适应各种极端环境。最后,舱内热控技术旨在解决对高可靠性设备与高功率、高密度电子元件的散热需求,分为主动控制和被动控制两种方式。
港媒提到的电弧热风洞是一种高焓风洞,具体可分为激波风洞、蓄热风洞和燃气式风洞等。高焓风洞是评估空空导弹外部防热性能的直接方法之一,能够通过高速气流模拟导弹在实际飞行中所面临的条件,包括高速、高温和高动态压力环境。此类气动热试验可以全面评估导弹热防护系统的整体性能,涉及材料、结构和冷却系统的综合效果。
电弧热风洞的运作原理是利用电弧加热气体,能够产生温度高达数千至数万度的热气流,以模拟高超声速飞行器前端压缩气体所造成的加热现象。尽管该风洞存在气流温度分布不均、有效试验时间较短以及成本较高等缺点,但在导弹热防护系统的最终试验考核中,仍然是不可或缺的重要工具。
美国《IE杂志》在报道中指出,中国的高超声速空空导弹“有可能对敌方飞机造成致命打击”。
根据这一情况,我国研发的高超声速空空导弹在热防护系统方面的相关测试要么已经完成,要么接近尾声,反正这一难题基本上已经攻克。美国《IE杂志》引用《南华早报》的分析表示,中国研发的高超声速空空导弹飞行速度达到约9马赫或更高,这对美军的B-21构成了“坏消息”。
接着,IE杂志指出,目前大多数美国军机都配备了导弹警告系统,可以探测到数公里外快速接近的空空导弹。然而,随着来袭导弹速度的提升,飞行员的反应时间显著缩短。在这种情况下,要进行机动规避或释放干扰弹将变得更加困难。美军的B-21隐身轰炸机并不具备超音速能力,如果被我国的高超声速空空导弹锁定,B-21的局面将极其不妙。
高超音速空空导弹具备超远程的高速打击能力,能够有效掌控整个空域,必将带来未来空战的重大变革。这种导弹的出现为正在研发的第六代战机增添了最具威胁的远程武器,使得中国的六代机成为“远程高速杀手”,能够在第一岛链之外瞬间摧毁敌方隐身轰炸机。
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