(免费) 2025年美国的风洞试验展望
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从天而降的美国猎鹰——简介HTV-2高超声速滑翔飞行器作者:陈功发展全球快速打击武器一直是美国军事装备发展的目标,早在2001年布什政府就提出了全球快速打击战略,当时提出的目标就是发展一种能够携带传统武器在一小时内对地球上任何目标进行打击的武器系统,以应对朝鲜等国的导弹威胁。
2010年4月,美国海军将领James Cartwright在解释发展全球快速打击武器的原因时说:“今天,面对现有威胁,除非你动用核武器,(常规的武器反应时间)长达数天甚至数星期。
”美军对全球快速打击能力的需求十分迫切,以至于一开始就有人提出了一种将传统“三叉戟D5”潜射洲际弹道导弹换装常规弹头进行快速打击的替代方案。
但是由于此种方案容易引起俄罗斯、中国等国家导弹预警系统的误判,可能会引发核大战,因此该方案很快便遭到美国国防部的否决。
在全球快速打击战略的指导下,2003年6月美国国防部高级研究计划局(DARPA)和美国空军提出了高超声速飞行器的发展计划,简称全球猎鹰(FALCON)计划。
该计划的目标是研发、演示、验证从美国本土实施全球快速打击以及快速空间发射所需的技术,计划分为近期(2003-2010)和远期(2011-2025)两个阶段。
近期,FALCON计划主要是发展一种用来发射高超声速武器平台或将小型载荷送入近地轨道的小型化运载火箭(SLV)和以无动力滑翔的高超声速技术飞行器HTV。
远期计划是发展一种与飞机类似且能以Ma6以上速度飞行的高超声速巡航飞行器HCV。
按照HTV的技术发展路线,DARPA 提出了三步走战略,即分阶段发展HTV-1、HTV-2、HTV-3X飞行器,其中HTV-3X 是为了降低技术风险而在2007年增加的“黑雨燕”计划飞行器,目的是在HTV-1/2技术成熟以后,发展一种能在常规跑道起飞的战斗机大小的无人驾驶高超声速飞行器。
本着竞争和节省成本的原则,第一期HTV飞行器的概念开发和同被同时授予安德鲁斯太空公司、波音公司、洛克西洛·马丁公司以及诺斯罗普·格鲁曼公司等四家美国航空工业的巨头。
极速狂飙──美国空军全球一小时打击计划5月26日上午,美国空军第419飞行中队的一架B-52H轰炸机从爱德华空军基地起飞,携带着X-51A验证机,执行首次飞行试验任务。
大约10时10分,X-51A验证机从载机的左侧机翼下脱离,经过助推和分离阶段后,顺利实现了超燃冲压发动机的点火和加速,总共持续飞行了200秒,使飞行速度达到了马赫数5。
此次试飞实现了以超燃冲压发动机为动力的飞行器迄今为止最长的飞行时间,成为超燃冲压发动机研制与发展历程中的一个重要里程碑。
作为美国空军研究实验室(AFRL)、航空航天局(NASA)和国防部预研局(DARPA)联合提出的一项计划,X-51A验证机由波音公司研制,采用了普惠·罗克达因公司(PWR)的一台SJY61超燃冲压发动机,旨在验证吸气式高超音速推进技术的可行性,将为全球侦察/攻击、进入空间和商业运输等高超音速领域的应用奠定了基础。
引人注目的是,奥巴马政府借助于本国在高超音速领域所取得的进展,正在酝酿发展一系列高超音速打击的武器,力图在军事领域建立起绝对优势,早日实现酝酿多年“全球敏捷打击”计划。
全球敏捷打击计划20世纪90年代末,美国国防部开始着手研究未来远程攻击武器平台的各种候选方案,旨在探索具有潜在能力的一些新技术,以便尽早地研制出可以在数十分钟内攻击全球任何一个目标的高速打击武器。
随着各项作战需求的不断明确和关键技术的日益成熟,五角大楼已经出台了一项“全球敏捷打击”(Prompt Global Strike)计划,陆续提出了一些设计方案,逐渐引起了世界各国的极大关注。
“全球敏捷打击”计划的目标是具备在1小时内实现打击全球目标的能力。
美国国防部认为,现有武器已经可以实施精确的远距离打击,但目前任务对于“时间敏感性”提出了更高的要求。
美国军方确信,在未来的数年内必须具备超高速度攻击能力,特别是针对一些稍纵即逝的目标采取行动时,必须在一个小时、甚至几分钟内做出反应。
民用飞机尾旋特性预测与尾旋风洞试验验证颜巍;黄灵恩【摘要】通过查阅资料,收集在不同试验技术条件下研究所获得的不同固定翼飞机的尾旋特性数据,进行分析和比较获得了一些有意义的经验性结论.选取了几架在布局上与飞机A最为相似的飞机进行了尾旋特性的初步预测,并进一步利用飞机在完全发展尾旋条件下的力矩平衡原理,结合作图法(交点法)预测了飞机A在完全发展稳定尾旋条件下的攻角(α)与无因次旋转角速度(λ).最后利用一个动力相似缩比飞机模型在尾旋风洞中进行尾旋试验研究,所获得的试验结果也印证了上述预测方法的合理性.【期刊名称】《民用飞机设计与研究》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】7页(P75-81)【关键词】发展尾旋特性;交点法;尾旋风洞试验【作者】颜巍;黄灵恩【作者单位】上海飞机设计研究院,上海201210;上海飞机设计研究院,上海201210【正文语种】中文【中图分类】V211.740 引言为降低民用飞机A的失速试飞风险,增强试飞员信心,需要对飞机的过失速特性(尾旋、气动惯性旋转等)进行研究。
尾旋是飞机在超临界攻角条件下飞行时发生的复杂旋转运动,也是飞机的极限飞行状态之一。
飞机发生尾旋时,沿自身三个轴向进行直线运动的同时,还围绕三个轴发生自转运动,飞机沿着小半径的螺旋形轨迹下落[1]。
飞机尾旋运动复杂多变,这种特殊飞行条件下的飞机运动方程,以及飞机的空气动力表现出强烈的非线性,飞机的运动必须用高阶非线性微分方程组来描述。
对这类微分方程组,目前只有数值解没有解析解,因此要研究飞机的运动特性与稳定性就需要采用常微分方程定性理论与数值解相结合方法来处理,即利用分支分析与突变理论方法(BACTM)来分析这类在大扰动条件下飞机的运动特性与稳定性。
通过此法来获取飞机的尾旋特性,需要完整的飞机模型大攻角静态测力试验数据、动导数试验数据、旋转天平试验数据和带动力影响试验数据,需要多专业配合进行多期风洞试验和编辑复杂的分析软件等,不利于工程应用。
2025年前美国在亚洲的延伸威慑美国智库大西洋理事会2014年底发表由其布伦特斯考克罗夫特国际安全中心高级研究员罗伯特?曼宁撰写的名为《2025年前美国在亚洲的延伸威慑前景展望》的报告。
该报告称,东亚稳定的基石面临的危险正在增加。
美国在亚洲的延伸威慑涉及从核能力到常规能力的全维频谱,此时正面临一系列新的挑战。
亚太地区乃至全球范围内的安全环境日趋动荡、脆弱和复杂,进一步加深了美国的安全关切,也使得2025年前的威慑与战略稳定更为重要。
有效的延伸威慑起到多方面的作用美国与世界上32个国家签订了防御条约,包括北约的27个集体防御成员国,以及日本、韩国、菲律宾、泰国和澳大利亚等双边防务条约国。
对于美国的盟国、对手和潜在对手而言,有效的延伸威慑有着多方面的作用,包括威慑、保证以及恢复信心。
可靠的延伸威慑可以使对手确信,发动进攻面临的风险远远大于收益。
美国应向潜在对手清楚地表明,美国的军事力量和部署的目的是保护盟国,而不是威胁或破坏相关国家的稳定。
当前,美国在亚洲的延伸威慑正面临一系列新的挑战。
最大挑战在于小规模入侵和挑衅行动发生的灰色区域,即所谓“量身打造的胁迫行动”,包括中国以及朝鲜针对美国盟国采取的在美国动用核威慑甚至常规军事力量门槛之下的攻击行动。
与冷战时期相比,美国在21世纪继续维持可靠的威慑将更趋复杂、更趋多维。
美国的延伸威慑要复杂得多,不仅体现在各个双边同盟及其面临威胁的发展变化上,还表现在可靠威慑的组成要素及其面临的新的多重挑战方面。
需要建立新亚洲威慑概念目前,美国仍然主导着全球公域(海洋、天空、网络、空间),但面临的竞争也在增加,许多非军事、非核手段成为威慑力量,威慑的对象并不一定是对手,而是经济合作伙伴及战略竞争对手。
因此,美国需要建立新的21世纪亚洲威慑概念。
尽管美国的核力量仍然是亚洲延伸威慑的核心,但非核力量在塑造21世纪延伸威慑方面的重要性也在提升。
除了常规力量之外,形成可靠威慑的非核力量还包括经济制裁和经济合作承诺等非军事手段,以及弹道导弹防御、网络和空间力量、定向能武器等新型常规技术。