“光华”耀九州 连载之三：20倍声速的民族尊严
席亚洲
壮哉，五对负重轮！04-06 15:33
首先，关于昨天说到的东-26的机动弹头，有乘客表示，这玩意不是“高超声速”概念……然而这事就好笑了，东-26弹头的飞行速度已经达到15倍声速了，还不算“高超声速”？什么才算？它确实不是高超滑翔，但你说不是“高超声速”就很可笑了。至于拦截，这玩意也没那么好拦截，因为它在再入阶段会进行机动，即使是THAAD这类导弹对它的拦截效能也一样会降低。更何况东-26在中段飞行也有一系列反拦截技术，哪有那么容易拦截哦？
你看看沙特（由美军操作的）爱国者拦截伊朗技术粗陋的中短程导弹，拦截效率都近乎于只是心理安慰的这个状态，就更别提东-26了。
就凭这一发射就爆炸的德行，还想可靠拦截机动弹头？
军迷对于实际运用在武器装备上的技术总有种“牛夫人效应”，觉得不是最新，最酷炫，最牛逼的东西，就成了“牛夫人”，那是不对的。战争不可能仅仅用最先进，最新奇的武器去打，这种技术成熟，先进，有效的装备才是作战的主体。
看到055就把052D叫“牛夫人”那是不对滴！
在我们介绍这位总师的评奖文件中，也提到了这样一个理念：“继承不复旧，创新不弃宗”，就是对于东-26空气舵弹头设计的一个重要概念，正是在这个理念的指导下，东-26B使用“传统”的空气舵构型，实现了远超越同类弹头的技术特性，并取得了惊人的效果。
不过，军事技术的最前沿，总是必须去开拓，必须去摸索，必须去拓展的——比如我们下面就要说的，这件东西。
我们可以看到评奖文件中，提到这位高超声速技术领域泰斗的最新成就：
“国防重大工程特种飞行器技术攻关”
任某国防重大工程飞行器系统总师，主持特种飞行器技术研究，多次完成“螺旋式”高超声速机动飞行试验，取得“垂直发射/直接入轨”临近空间多级固体助推技术等具有国际领先水平的技术成果，系统认知了临近空间“新环境”，引起国际社会极大关注，形成与美、俄比肩发展的态势。
这段文字的所指已经非常明显，就是2014年1月以来，连续8次的高超声速飞行试验——至少是其中的一部分，为什么说是“一部分”，我们后面说。
关于“特种飞行器”，后面还有更多描述：特种飞行器要实现“打水漂”式洲际飞行首要前提是初速要高、弹道要平，而固体高推重比发动机大气层急剧转弯速度损失大，且里热环境极其恶劣，弹体面临解体风险。他提出并成功验证“一级大攻角压低弹道+非连续助推中立转弯+上面级全力加速“多级固体助推技术，规避了类似美国HTV-2飞行器“高抛入轨”飞行失败的风险。
2011年试飞中在大气层内闪闪发光的HTV-2……
中国关于美国HTV-2第二次试射失败的原因分析
这段解释了这个飞行器的试飞过程。
我们已经知道，美国称为WU-14或DF-ZF的飞行器，使用的是“长征2”火箭为主动力，而从这段文字里我们可以推断，这个飞行器，用的是一种固体助推器。为了达到洲际速域，那么或许是以东风-31导弹为主动力的。所以，美国所观察到的，8次高超滑翔试飞，实际上是多种不同型号的飞行器试飞，只不过美国人出于种种考虑，将其一律称为WU-14或DF-ZF。
第一级固体火箭升空到一定高度，就开始转弯，让火箭处于大攻角状态，一边加速，一边提升高度。在到达预定高度速度后，关机，并让上面级利用重力继续转弯，直到达到接近水平状态，再点燃第二级火箭，开始进行加速。在第二级火箭燃烧完成时，高超飞行器进入滑翔状态，开始进行试验飞行。
相比之下，美国HTV-2的滑翔器，是采用高抛，也就是先让火箭将飞行器送入大大超过其滑翔试验所需的高度，然后俯冲下来，与大气层接触，进行“打水漂”飞行，最后才进入大气层内滑翔。
然而这种方式下，就出现了一个严重的问题，即所谓“边界层转捩”。简单的说，就是“打水漂不稳定”，因为在物质性质急剧变化的边界层内，飞行器的飞行会受到非常复杂的影响，无法稳定的“打水漂”——要想实现“打水漂”，就必须搞清楚“水面”的性质，但现在又没有试验条件去搞清楚这个“水面”的性质，于是“水漂”就打不稳，结果就“死循环”了，这导致研究遇到很大的困难。HTV-2滑翔器就是“死”在这个问题上，当它以20倍声速进入“水漂”状态时，意外发现气动加热的程度比预计的要翻倍提高，结果就烧掉了。
HTV-2的控制方式是直接力控制
美国计划在继HTV-2之后的HX飞行器上改用相对平缓的高抛弹道，而理想的测试弹道，是图中绿色这条，这也是中国2014年后进行高超滑翔所采用的弹道
而中国的高超滑翔器则是采用先避免进入边界层，在大气层内就开始滑翔的方式，首先实现“起滑”，避免了“边界层转捩”的不确定因素。
……我敢说……“规避了类似美国HTV-2飞行器失败风险”这句话能把美国人气个跟头。
事实上我们看到美国原计划2017年进行实验的HX飞行器，就是打算降低“高抛”的高度和起滑的速度，来实现试验的目的——当然最后这个试验没有进行。未来美国的试验会怎么搞，我们等着看2019年他们规划的这几次飞行试验吧。
理想中进行多次加速，在大气上层进行“水漂”式飞行的弹道
后面，文中又提到，在洲际射程1/5的靶场条件下，他提出并成功验证“螺旋式侧倾转弯+主动浮沉+掠地回收”、“全程滑翔机动能力管理”等技术，实现了宽范围、强机动飞行控制能力考核。获取了洲际速域气动力/热参数，系统认知了临近空间“新环境”，整体技术水平跨入世界先进行列。
这就是在说另一个问题了，虽然我们前面提到，通过水平起滑的方式，中国搞定了试验可以进行下去的问题，但如果在试验中无法模拟出美国HTV-2所计划试验的，20倍声速以上，也就是“洲际速域”的飞行条件，那就没有必要浪费长征-2火箭的第一级来进行试射了。
大家都知道，在我国境内进行导弹试验的通常弹道是从太原卫星发射场，到西北某靶场，射程约2000公里，而我国的洲际导弹射程要求应该在10000公里左右。
对于传统的洲际导弹试射而言，可以通过高弹道方式，实现在大气层外飞行距离较长，而地面投影飞行距离较短的特殊试验弹道。
但对于高超滑翔器而言，它的弹道本身就是非常平直，是利用空气阻力和本身进入滑翔时的高速度，实现飞行的，而同时它又没有动力，因此在飞行过程中速度只能不断下降。
而此前西方也曾报道，WU-14的飞行速度约为10马赫，这显然并不能达到“洲际速域”。
那么这个问题是怎么解决的呢？
这就是这位被提名人的一项专利了：“主动段压低弹道提高初始动能、再入段急速下压产生高热环境，再拉起平飞并实施大横向机动飞行”。
列车长手绘图……大家看个意思，灵魂画师
大致试飞过程：垂直起飞，重力转弯压平弹道，抛弃第一级，水平加速，达到M10，抛弃第二级，第三级点火同时俯冲，达到M20-25，抛弃第三级，开始螺旋飞行，模拟洲际导弹全射程飞行，最后掠地回收飞行器……这是真震惊！这是真黑科技！比之前外界想象的简直“黑”的不是一点半点！美国人为什么会表示中国已经领先了？就是因为销魂的一“飘”！
简单来说，就是利用急速俯冲（可能还启动第三级固体火箭），使飞行器在滑翔中速度大大提高，达到接近20马赫的设计速度，取得测试参数，然后再拉起平飞，并实施大横向机动飞行。
或者说：“螺旋式倾侧转弯+主动浮沉+掠地回收”、“全程滑翔机动能力管理”
这一方面验证了飞行器本身的控制能力，另一方面验证了耐热、抗过载性能，总体构思非常巧妙。
某种角度来讲，这种设计思路，不是美苏冷战时代那种“暴力破解”（就像当年研制土星5号喷管那样，用无数次试验，花费巨额经费），而是非常中国特色的“四两拨千斤”，其中凝聚的智慧结晶让人赞叹。
那么，我国的高超飞行器究竟是啥样的呢？
之前大家有过不少想象，在“维基百科”公布的想象图里，一开始画成类似美国AHW的双锥体+空气舵，后来又根据中央电视台火箭军电视新闻中播出的画面和高超声速风洞的模型，画成类似HTV-2的升力体构造。
但实际上呢？
大气层内高超声速全程机动飞行演示验证项目：针对临近空间新环境和新外形带来的不可预知的风险，提出用成熟的空气舵机动弹头外形进行新环境的探索，2013 年4 月飞行试验圆满成功，支撑了国防重大专项的技术进步。
……
空气舵！在20倍声速的高温高压气流中（AHW是10马赫），能够转动自如的空气舵！……
什么叫“黑科技”，同志们，这就是“黑科技”！
2013年的第一次高超声速滑翔实验，应该仍是利用常规的“高抛”弹道进行试验，顺便也对“边界层转捩”问题进行了探索
不过，有昨天东-16B弹头15马赫的基础，其实大家应该有心理准备，运用特殊方法，让空气舵能够经受20马赫的考验，并非不可能！而且，这次试飞还“首次在飞行试验中获取边界层转捩数据”，为某国防专项工程气动研究奠定基础。
也就是说，中国是使用类似东-26的双锥体空气舵机动弹头外形的飞行器，进行第一次洲际速域高超声速滑翔试验的，这次试验中，飞行器是按照传统的高抛入轨方式进行试验的，因此取得了“边界层转捩”数据（也就是“打水漂”成功）。
中国2013年测试成功的，首次完成“洲际速域”（20-25马赫）试验的滑翔器基本外形与美国AHW相似，都是轴对称空气舵面弹头
2014年后进行试飞的滑翔器或许是这样
或许这样……
这也告诉我们另一个“秘密”——其实这是很顺理成章的了——美国人所谓的8次WU-14飞行——其实测试的可能并不是同一种飞行器。而且，中国进行的高超飞行试验——至少美国人没有观察到我们的第一次，也就是2013年4月这次……
而且，我们在文中也可以看到，在2013年这次试验成功后，更先进的高超飞行器进行了试飞。
在2012年的这位总师的一项专利成果描述中，我们看到：
针对更高级飞行器直接入轨、平稳起滑需求，提出飞行级间采用非连续无动力滑行、利用自然重力改变弹道倾角的模式和上面级全力加速，水平起滑的设想，指导设计人员实现之，并组织飞行试验成功验证。
这才是西方所谓WU-14飞行器。这种飞行器是什么外形，我们就不得而知了——但因为文中提到它采用了“倾侧转弯”方式，所以至少不大可能是双锥体轴对称外形了。
不论所谓WU-14试验中所试飞的飞行器到底是哪种外形，我们可以肯定，这些飞行试验已经大大超过了美国仅有的一次HTV-2试验失败，为中国研制真正能用于实战的“洲际特种飞行器”奠定了基础。
未来有一天，我们将看到以20倍声速划破长空，刺向敌人心脏的“民族尊严”，这就是本文所介绍的这位“光华”奖被提名人为中华民族做出的杰出贡献！
大国神箭，所向无敌！
