中国临近空间无人飞行器可能已经研制成功

　　近日，中国航空报载文介绍航空工业成都飞机研究所新型无人机在2017年设计定型消息，从相关报道来看，它应该是中国自行研制临近空间高超音速无人机，该机研制成功，表明中国在这个领域又走在世界前列。

　　临近空间是指高度在20公里以上、100公里这个区域，它介于航空与航天之间，过去受到技术条件下限制，临近空间飞行器发展比较薄弱，上世纪90年代之后，各国开始重视这个领域发展，这是因为临近空间处于航空器和航天器之间，形成现在反导拦截弹打不了，防空导弹打不到这个有利局面，也就是说现代防空反导体系对于临近空间飞行器拦截还是一个空白，有利于提高飞行器生存能力，另外临近空间高度大空气稀薄，空气阻力小，有利于实现高超声飞行，高度大也可以扩展探测系统视野，覆盖更加广阔地区，现在各国都非常重视监近空间飞行器发展，2005年美军首次将临近空间飞行器列入军用飞行器范围，并且在多次演习之中模拟使用了临近空间飞行器，取得了显著效果。

　　临近空间飞行器是各国现在发展一个热点

　　从相关报道来看，中国从新世纪初开始发展临近空间高速飞行器，首先需要解决的就是发动机问题，现代涡喷发动飞行速度很难超过2马赫，固体火箭发动机需要携带氧化剂，重量太大，也可以排除，最有可能发动机应该是冲压发动机，它没有转动部件，可以工作在更高速度范围之内，现代冲压发动机有两种，一种是亚燃冲压发动机，高速气流经过减速之后才进入燃料室燃烧，难度较小，也是现在普遍采用冲压发动机，不过气流减速会导致温度升高，让发动机效率下降，所以飞行器速度会受到限制，还有一种是超燃冲压发动机，气流直接进入燃烧室燃烧，从而提高了飞行器速度，不过实现起来难度非常大，就是美国和中国都未能实现超燃冲压发动机长时间稳定工作，美国X-51高超声速飞行器发展失败就是超燃冲压发动机难度太大，所以从研制难度、进度等方面来讲，笔者倾向国产临近空间飞行器采用亚燃冲压发动机，冲压发动机还有一个问题，那就是需要一个启动速度，现在也有两种办法来赋予发动机启动速度，一个是固体助推火箭，这种方法比较简单、技术也比较成熟，但是需要解决火箭分离问题，另外一个就是组合发动机，例如将涡喷发动机与冲压发动机组合在一起，让飞行器可以在两种模式下工作，使用起来更加灵活，不过难度非常大，因此国产临近空间飞行器应该会采用第一种方法。

　　有消息说美国正在研制的SR-72就是一种临近空间无人高速飞行器

　　此外临近空间飞行器还需要解决热防护这个难题，也就是说要突破热障，当飞行器速度超过3马赫的时候，由于气动做功，飞行器表面温度会急剧上升，一般认为当飞行速度超过5马赫的时候，飞行器表面温度可以达到1千度！要知道钢铁熔化温度也不过1500度，这样对于飞行器总体设计、气动设计、结构材料等都提出了非常高要求，中国研制成功监近空间飞行器也表明在这些领域取得了技术突破。另外临近空间飞行器飞行器表面温度高、速度快，对于机载探测系统、导航系统等机载设备也提出了更高挑战，要求机载探测系统、导航系统等机载设备能够在更加严酷环境之下工作。

　　临近空间飞行器研制成功之后，有力增强了中国空军对侦察、监视和信息获取能力，临近空间飞行器飞行高度大，探测系统探测距离可以超过500公里，覆盖范围大，可以监控面积广阔的地区，飞行器飞行速度快，可以达到4-5马赫，相比较之下现役战术侦察机速度超过1马赫都非常困难，飞行器可以快速抵达敏感地区，进行探测，应急反应能力大为增强，尤其适合对付航母编队、机动导弹发射车这样时间敏感性目标，高空和高速飞行也赋予飞行器器较大动能，也就是说临近空间飞行器本身也具备较强攻击能力，甚至不需要战斗部，凭借自己动能就可以摧毁目标。

　　网上出现的中国临近空间无人飞行器想像图

　　临近空间飞行器还可以作为中国空军下一代战斗机验证机，从现在发展来看，下一代战斗机极有可能是1架高超声速战斗机，研制这样一架战斗机需要解决总体设计、气动、材料、机载设备和武器等各方面问题，通过研制临近空间飞行器可以验证下一代战斗机技术，积累经验，打好基础。