空天飛機航跡圖：10馬赫極速，直飛赤道！無偵-8比美國早看十年

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世界有多少個國家？一般答案是兩百多個國家和地區(qū)，但在一些人看來，世界只有兩個國家，一個是中國，另一個是外國。第二個答案雖有夸張成分，但也恰如其分地呈現(xiàn)了中外兩種不同的發(fā)展態(tài)勢，這種發(fā)展態(tài)勢在各行各業(yè)均有體現(xiàn)。比如，近年來在高超音速領域，也逐漸形成了由中國引領，外國跟蹤模仿的發(fā)展態(tài)勢。

近日，有博主翻出了一篇題為“DRBCC動力飛行器兩級入軌運載特性分析”的論文，這是我國空天飛機領域浩如煙海的眾多研究成果中的一個，該論文主要針對150噸起飛重量的兩級入軌空天飛機的飛行運載性能進行分析。

空天飛機屬于高超音速飛行器裝備，每每談到高超音速飛行器，人們習慣性地將關注焦點放在速度上，但實際上，這并不是高超音速飛行器的核心優(yōu)勢。

高超音速飛行器的重點是“飛行器”三個字，其要實現(xiàn)的核心優(yōu)勢功能是“在高超音速狀態(tài)下優(yōu)異的受控飛行能力”。

比如彈道導彈可以輕松實現(xiàn)20馬赫以上的飛行速度，但并不是完全受控的，它只能沿著既定彈道飛行，即便可以有限變軌，但幅度并不大。

高超音速飛行器要想實現(xiàn)大范圍的受控飛行，就需要裝上機翼，錢學森是世界范圍內最早關注空天飛機發(fā)展的科學家，早在上世紀50年代他就提出了一種兩級入軌的火箭飛機概念。

回國后在主導彈道導彈與運載火箭事業(yè)發(fā)展的同時，他也特別注重高超音速飛行器的研究體系建設，親自推動相關產業(yè)的發(fā)展，并在上世紀90年代親自寫信寄語年輕一代航天人：21世紀的中國人，一定要在空天飛機上顯一顯身手，這是一件國家大事。

錢老所做的一切，為如今我國高超音速裝備的井噴式發(fā)展奠定了堅實基礎。

空天飛機與運載火箭相比，就外觀而言，一個顯著的不同之處就是，前者有較大面積的機翼，后者通常沒有，或僅有小面積尾翼用于保持飛行穩(wěn)定性。

正如前文所述，高超音速飛行器的核心優(yōu)勢是，優(yōu)異的受控高超音速飛行能力，從屬于這一裝備類別的空天飛機自然也是如此，在此基礎上，空天飛機可以利用大氣層內的氧氣資源，以更低的成本、更靈活的飛行軌跡進入太空空間。

空天飛機的研發(fā)難點是，如何利用大氣層內的氧氣資源，并突破不同高度層的速度銜接難題，為此需要研發(fā)組合動力發(fā)動機。

再來看150噸兩級空天飛機，它是基于DRBCC組合動力發(fā)動機研制，起飛級質量約122噸，采用DRBCC組合動力，第二級（入軌級）質量約28噸，采用液氧甲烷火箭發(fā)動機動力。

起飛級的DRBCC組合動力指的是“雙火箭基組合循環(huán)動力系統(tǒng)”，有四種工作模態(tài)，分別是混合模態(tài)、純引射模態(tài)、亞燃沖壓模態(tài)、超燃沖壓模態(tài)。

空天飛機在跑道上滑跑起飛時，主要是火箭動力與引射動力相結合的混合模態(tài)，然后逐漸轉入純引射模態(tài)，隨著高度的增加，空氣密度減小，又轉為混合模態(tài)。

混合模態(tài)與純引射模態(tài)主要負責0至2.5馬赫，當飛行速度達到2.5馬赫，火箭發(fā)動機不再工作，引射器噴射甲烷，亞燃沖壓發(fā)動機啟動，進入亞燃沖壓模態(tài)，此模態(tài)的速度區(qū)間是2.5馬赫至6馬赫。

當飛行速度達到6馬赫，火箭發(fā)動機再次啟動，進入半過程工作狀態(tài)，預燃室產生的富燃預燃氣作為超燃沖壓燃料，進入超燃沖壓模態(tài)后，飛行器的速度區(qū)間是6至10馬赫。

組合動力就是這樣環(huán)環(huán)相扣的進行模態(tài)轉換，難度可想而知。在模擬計算的航跡圖中，150噸空天飛機從海南文昌起飛后向東南飛行，當速度達到10馬赫，且高度達到35公里時，此時就來到了兩級分離點，這個時候飛行器位于赤道平面，兩級分離后，采用液氧甲烷發(fā)動機動力的入軌二級就可以利用赤道地區(qū)的線速度高效率爬升，直至達到入軌速度與高度，入軌后，二級的入軌質量是7.086噸，其中有效載荷是4.773噸。

兩級分離后，一級可以滑翔返場著陸于機場跑道，完成載荷運輸任務后，二級再入大氣層滑翔返場著陸于機場跑道。

150噸兩級空天飛機的運力是4.773噸，與之運力相近的火箭是CZ-2D運載火箭，其運力是4噸，但起飛重量是251噸，由此可見空天飛機的運載系數(shù)表現(xiàn)優(yōu)異，而且是兩級完全重復使用，這條技術路線的優(yōu)越性顯而易見。

然而，空天飛機的技術優(yōu)越性卻遠不止于此，可以看到，當兩級空天飛機進行兩級分離時，星下點位置在印度尼西亞的多貝拉伊半島附近，距離起飛機場約3500公里，兩級分離后，起飛級還能返場降落，由此可見其強悍的大范圍空中機動能力。

起飛級單獨使用，就是一款可以直飛赤道，極速可達10馬赫的高超音速飛機，這樣一款飛行器能否用于軍事用途？

當然是可以的，而我們早已前置布局，無偵-8就是在組合動力尚未工程化應用之前，基于火箭動力研制的空天飛行器，并早已進入工程化應用階段，多次赴海外執(zhí)行戰(zhàn)略偵察任務。

無偵-8由大型飛機掛載升空，節(jié)省了起飛爬升階段的燃料消耗，到達指定空域后由載機釋放，然后啟動火箭發(fā)動機進行高度爬升。

完整的無偵-8翼下還掛有兩部類似助推器的裝置，可以進一步提高速度延伸航程，之后進入巡航飛行，此時火箭動力可以進行間歇式脈沖點火，并非需要持續(xù)點火。

火箭動力不依賴空氣，所以無偵-8可以到達傳統(tǒng)航空器無法到達的空域高度。憑借高度、速度、機動優(yōu)勢，目前世界上絕大多數(shù)防空武器對無偵-8都是無可奈何。

在我們的軍語表述中，無偵-8屬于臨近空間偵察型無人機，基于此款裝備組建了“空天型部隊”，鮮明地表達了無偵-8的裝備屬性與能力特性。

反觀大洋彼岸，為了一味追求技術的先進性，忽視了將技術轉化為戰(zhàn)斗力的現(xiàn)實需求，以致于SR-72組合動力飛行器進度緩慢，看到無偵-8的出色表現(xiàn)后，他們又轉而研制同樣是火箭動力的利爪-A高超音速飛行器，顯然這是在模仿無偵-8，原本他們計劃去年將利爪-A推進到可用狀態(tài)，但直到今年才進行載機投放測試。

就在他們亦步亦趨的模仿時，無偵-8早已投入使用多年，積累了豐富的作戰(zhàn)應用經驗與數(shù)據(jù)。

與此同時，真正意義上的組合動力空天飛行器的研發(fā)也是順風順水，本文介紹的150噸級兩級空天飛機只是我們眾多研究中的一個成果，實際上有多個空天飛機工程化項目，進度更快。

無偵-8的成功，主要得益于戰(zhàn)略決策的高瞻遠矚，在這方面我們比美國早看了十年都不止，什么叫謀定而后動，這是他們學不來的。

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