WU14的飞行过程与美国HTV-2“猎鹰”高超音速飞行器类似,在实战中,WU14由一枚弹道导弹发射,抵达弹道顶点时,飞行器与火箭分离,下降高度进入大气层边缘,弹道近似跳跃-滑翔状态,以10马赫以上速度在大气层边缘机动和飞行。
WU-14高超音速飞行器的弹道剖面就像是在大气层打水漂,它能够以10马赫以上速度做任意机动,可以直接再入大气层,俯冲攻击地面、海面目标,例如航空母舰。
也可以当作轰炸机使用,在适当的位置抛出炸弹、导弹武器攻击目标。飞行器可以选测灵活的飞行弹道,绕过美国弹道导弹防御系统,通俗的说就是可以瞄准美国,但是先对着阿根廷打过去,在南美洲拐个弯,最后打到华盛顿,让阿拉斯加和太平洋上的导弹防御系统变成摆设。
二是组合循环喷气发动机推进的高超音速飞行器。它是一种集成涡轮发动机、冲压发动机、火箭发动机等多种动力的飞行器,能实现可重复的天地往返航天运输。这意味着普通人上太空的成本和门槛将大大降低。
串联式涡轮冲压组合发动机比较适合研制高速有人或无人驾驶的侦察机,譬如美国的SR-72“临界鹰”高超音速无人侦察机,SR-72是SR-71的后继机型,其最大特点是采用涡轮喷气发动机和超燃冲压发动机组合动力,采用飞翼布局,可以6马赫高超音速飞行,能连续飞行24小时。
在《中国航空报》发表文章表彰中航工业安庆公司发动机组在多型产品方案评审中的事迹,提到我国为某飞机配套的首次新研的串联式涡轮冲压组合发动机项目,这显然是国内正在进行高超声速载人飞机项目的一部分。
据中国航空新闻网报道,今年初,在我国某试飞试验基地,进行了某型高速验证机的首次试验飞行,该型飞机任务剖面特殊、飞行方式独特,飞行速度和高度更是远超试飞中心成立以来所有其他试飞机型。
文章还称这是一种跨代式的飞行器,此次试飞实现了试飞中心在高超音速试飞领域的突破,标志试飞中心在该型机试飞技术领域内更加成熟。这个报道就是中国航天科技集团正在研制的“组合动力飞行器”项目,即依靠组合式动力装置进行高速自主飞行的高超音速飞行器。
三是使用超然冲压发动机的高超音速飞行器和高速导弹武器。要想实现大气层内的高速巡航飞行,就需要使用冲压发动机,中国早在上世纪80年代就开始探索冲压发动机导弹,先后研仿苏制萨姆6导弹冲压发动机,研制鹰击-1/3超音速反舰导弹。
仿制俄罗斯X-91反辐射导弹,研制鹰击-12远程超音速反舰导弹等多个型号,具有丰富的冲压发动机研制经验。但是上述这些导弹采用的冲压发动机都是传统的亚音速燃烧室,空气流速为亚音速,导弹速度最多在4马赫以下,再往上提速时就遇到了问题。
当飞行速度越来越快时,进气道吸入的空气也变成了超音速,超音速空气直接进入燃烧室和燃料混合燃烧,相当于在12级大风中点燃一颗火柴并且要求稳定燃烧,这在技术上非常难,而实现了这一技术的发动机就是超燃冲压发动机。
轴对称设计的高速巡航导弹,采用环形头部进气道和推力矢量技术,最大射程超过1200公里,最小射程在100公里,速度4倍音速以上,战斗部300公斤,全程飞行只需要8分钟,是穿透防空网的利器。
我国的超燃冲压发动机一直由航天三院主要负责研制,目前已有了突破性进展。根据公开文献显示,中国早在1999年就研制成功世界首台航空煤油再生冷却超燃冲压发动机(美国X-51A发动机采用特殊吸热型碳氢燃料)。
中国在2012年首次实现了轴对称式高超声速飞行器成功试飞,飞行高度超过2万米,飞行速度大于5倍音速,此次试验初步验证了吸气式超燃冲压发动机及轴对称式飞行器的制导与控制技术。
有了首次试飞成功,接下来还要做发动机和飞行器的自主飞行试验,在真实飞行条件下验证高超声速飞行器、超燃冲压发动机,是全面突破高超声速飞行器技术的必经之路,技术难度极大。世界上只有美国近年实施了10次自主飞行试验,其中6次失败。
那么,人类第二个实现超燃冲压发动机高超音速飞行器自主飞行的国家是谁呢,并非俄罗斯等航空工业大国,也不是欧洲日本等发达国家,答案是中国。
在不久前航天系统对于中国青年五四奖章获得者,中国航天科工三院301所总设计师陆红的专题报道中,首次曝光了获得国防科技特等奖的某“重大专项试验飞行器”,即高超音速巡航导弹。