抄近道不建风洞！高超音速载具:中国成功，美国测试却接连失败_风闻

路透社2021年10月21日（北京时间22日）报道，据知情人士称五角大楼的高超音速武器在周四测试遭遇重挫，搭载了高超音速武器的载具助推器失败导致测试计划未能继续，最终以失败告终！

作为科学实验总是有成功与失败，但这次巧就巧在10月18日，中国外交部发言人赵立坚18日就西方舆论炒作中国进行高超音速“导弹”试验回应称“此次试验是一次例行的航天器试验，用于验证航天器可重复使用技术”，中国成功，美国失败，尽管两者不是同一个概念，但这美国人怎么就失败了呢？

美专家表态：其纠结羡慕与无奈的心理表露无遗

关于中国测试“航天器可重复使用技术”这一问题，全球都非常关心，美国费城智库外交政策研究所（FPRI）在10月21日举办了一个视频讨论会，邀请了邀请麻省理工学院（MIT）核安全与政策实验室研究员葛瑞格（Laura Grego）和FPRI研究部主任史坦（Aaron Stein），深入讨论中方疑似测试的极音速武器对早期预警、飞弹防御、核吓阻有何影响。

其中葛瑞格的表态非常耐人寻味，首先他称，高超音速技术已经存在数十年，而且极超音速技术也并不隐身，因此没有什么值得担心，中国测试成功也并不令人意外！

确实高超音速技术已经出来比较久了，葛瑞格说几十年也并不为过！但美国人为什么没有成功，而是再一次成功的失败了？另一个则是对中国测试成功并不意外，这是对中国技术的信心？还是对中国技术的褒奖？

在讨论对高超音速武器的预警时，葛瑞格称高超音速武器虽然虽然初速极快，但由于重返大气层时速度会逐渐降低，因此接近地面时速度会降低，比起洲际导弹来抵达目标时间要慢30~40分钟，但在对于中国发展高超音速武器的态度时葛瑞格的那番话却让人颇为费解：

中国现有的洲际弹道导弹就足以让美国导弹防御系统不堪重负，而且数量还在增加，所以从技术角度出发，中方没必要打造全新武器回避美国飞弹防御系统。

这个表态看上去心情非常复杂，各种因素都掺杂在一起，似乎表现出了不屑，不解，还有吃不到葡萄说葡萄酸的意思，不知道他想得是什么！但有一点是可以明确的，他并没有打算解释美国为什么要发展高超音速武器，全世界都防不住美国那么多导弹，那么请问美国人为什么要发展高超音速武器呢？

高超音速技术究竟有哪几种，为什么那么难？

关于超音速载具的测试上，估计各位应该有话要说，中国似乎次次成功，但美国屡次失败，其中20214年8月25日，美国陆军高超音速武器（AHW）进行试射时，导弹升空后4秒因故障被迫引爆，直接将发射台炸毁，十分惨烈。

高超音速究竟有几种方式？

海平面音速约为340米/秒，一般在1~5倍音速为超音速，5倍或者以上称超高音速，你没看错，标准说法是超高音速，不过现在大家都乱用，高超音速，或极音速、极超音速等等，差不都是这个道理。

一般飞行器实现高超音速有几种方式，一种是将载具送到超高空然后滑翔，就像卫星或者飞船等航天器重返大气层类似的方式，另一种则是使用超燃冲压发动机推进到5倍音速以上。

高超音速滑翔载具

这种方式简单了说就是滑翔机，但与普通滑翔机不一样的是它面对的是十几倍音速，因此第一个面对的就是气动激波加热，这是高超音速下特有的一种气动加热方式，完全不是各位熟悉的“空气摩擦”，而是高超音速下空气来不及躲避在前方堆积压缩产生的高热。

航天器重返大气层或者流星体穿过大气层时面对的就是这个情况，比如Science网站上的一篇文章介绍称，以25马赫速度重返大气层时，气动加热的高温可达1400℃。只有碳碳复合材料才能抵挡如此高温。

但各位都知道飞船返回时是一个钝头朝前的姿态，比如中俄比较喜欢的钟形飞船，美国比较喜欢大底锥形，但滑翔载具不能这样的形状，需要滑翔体！但低速空气动力学和超高音速动力学完全不一样！

而在滑翔载具的气动结构上，基本上有轴对称与乘波体两种比较典型的形状，轴对称带上小翼就能保持一定的机动以及升阻比，但很明显无法和乘波体的升阻比相比，毫无疑问的是乘波体难度更大。

前文中美国陆军高超音速武器（AHW）就是一种轴对称滑翔高超音速武器，要命的是2014年那次测试还把发射台给炸了，而我国公布的DF-17则是大家都能看出来那个是像架小飞机，孰优孰劣，不言自明了吧。

而此次失败的AGM-183，从洛马公布的宣传图上来看，是一个相对锐利的乘波体，弹体总长约为6.5米，直径为0.77米，弹头的长度大约在1.7米左右，不大但也不小。

打开整流罩后的弹头看起来非常炫酷，当然和DF-17的头部非常相似，难道这是山寨我国的DF-17不成？当然美国人就算山寨了他们也不会承认。

亚燃冲压和超燃冲压发动机

高超音速滑翔武器都由火箭发动机将其推进到高空然后分离滑翔飞行，由于弹头没有动力，它的机动范围和射程都有受到释放高度以及弹道的限制，所以那个用动力直接推进到高超音速的方案同样有科学家一直在努力。

高超音速载具需要超燃冲压发动机，尽管都是冲压发动机，但亚燃冲压发动机内部气流压缩后是亚音速的，极速大约只能将飞行器加速至5倍音速，再往上就没有办法了，需要超燃冲压发动机来推进（本文不讨论固体燃料冲压发动机）。

但是超燃冲压发动机内部的气流是超音速的，从发动机进气口到尾喷管排出，时间以毫秒计算，在这个过程中要完成压缩，喷入燃料混合，点燃、膨胀做工从尾部排出，这个难度很高。气流经过冲压发动机腔体压缩加热温度非常高，因此气态燃料比如液氢可以冷却进入的空气，不仅能增加空气总量，还能降低对发动机腔壁的耐高温要求。

因此X-43的验证机用的就是液氢燃料，测试极速可达9.64马赫，但液氢保存非常麻烦，平时还要泄漏，不如碳氢燃料来得方便，因此后期要求有所降低，改为碳氢燃料后极速会降到6马赫左右，但这个速度也足够了，不过到现在为止，据说我国的碳氢燃料超燃冲压发动机已经取得了突破。

X-51乘波者试验机

美国波音公司开发的一种高超音速飞行器，2010年5月26日完成了音速5倍的试验，最后一次试验在2013年5月1日，历次试验总共四次，目标是完成300秒的6倍音速测试，但四次飞行中最长的一次是2013年5月1日的3分30秒（210秒）的音速5.1倍的飞行，也算是不错了。

2019年度全国“创新争先奖”获奖名单有一个“高超声速强预冷空天动力研究团队”，中国科学院力学研究所的范学军团队在超燃冲压发动机地面试验中实现了连续600秒的运转时间，打破了美国X-51发动机在2013年5月1日创下的210秒世界纪录，而且据说用的还是碳氢燃料！

从数据上看这已经是美国X-51发动机碳氢燃料发动机工作极限的3倍，如果按动力飞行时间段来看的话，6倍音速10分钟，各位看看能飞行多少距离？大约是1200千米，如果加上一个助推段送到配合高空高弹道的话，估计2000千米都没有什么大问题，这个距离已经够到相当实用的价值了。

我们有理由相信，中国在高超音速领域已经开始领先世界，这从当年大阅兵时大家就有定论，而此次外交部发言人赵立坚说“用于验证航天器可重复使用技术，这对于降低航天器使用成本具有重要意义，可为人类和平利用太空提供便捷廉价的往返方式。世界上有多家公司都开展了类似试验。”

相信我们已经开始发力空天领域，这个一旦突破，以后的火箭就没啥用处了，这意义可比某种超音速载具获得突破要大得多。

星辰大海路上的种花家