中国军方即将拥有高超音速滑翔机、超燃冲压发动机以及速度更快的武器

中国军方即将拥有高超音速滑翔机、超燃冲压发动机以及速度更快的武器

2014 年 8 月 7 日,中国进行了第二次高超音速 WU-14 滑翔机试飞,据国防部消息人士和华盛顿自由灯塔的比尔·格茨称,该滑翔机飞行速度达到 10 马赫。高超音速滑翔机由弹道导弹推进到大气层外,然后以非弹道轨迹滑翔。与弹道弹头相比,高超音速滑翔机的弹头射程更远,飞行路径更复杂,更能抵御现有导弹防御系统。这对中国航空业和该地区的力量平衡来说都是一项重大发展。

这次试验的另一个值得注意之处是,它符合更广泛的研究模式,这些研究可通过公开来源而非五角大楼内部人士获得。研究中国关于高超音速滑翔机的科学文献发表数量的历史趋势,可以大致了解该技术的进展方向,以及在中国其他相关研究领域(如高超音速冲压发动机、间谍卫星光学和激光武器)中寻找的模式。

强调这一点的假设是,中国教授和科学家与美国同行一样,发表论文最多和最先发表论文的人将最先获得丰厚的奖励和资助。这一现象在其他领域也适用,似乎也在这个领域上演。在 Google Scholar 上搜索“中国高超音速滑翔机”可得到 1,450 条结果,显示出令人印象深刻的研究规模,涵盖“轨迹优化”、“制导系统”、“控制设计”和“最佳滑翔条件”等领域,其中许多研究来自长沙的国防科技大学。例如,南京东南大学的钱成山领导了一项研究“基于非线性扰动观测器的高超音速滑翔飞行器飞行控制系统设计”(该研究部分由中国国家自然科学基金资助)。此外,该研究的论文在 2013 年第 10 届 IEEE 自动化与控制国际会议上发表,这是飞行控制和其他自动化技术的领先国际会议。滑翔机的飞行控制系统可能会被定制为针对导弹防御系统执行规避机动。

但在这个数字之下,还有一个更值得注意的模式。自 2010 年以来,只发表了 599 篇学术文章,自 2013 年以来,只有 190 篇成果,而 2014 年迄今为止只发表了 66 篇文章。显然,我们可以看到“浴缸效应”,即在 2000-2010 年期间,国防和民用相关大学取得了丰硕成果之后,公共来源、同行评议的科学文献数量正在下降。这表明,在为高超音速滑翔机研究奠定了基础研究基础后,中国科学家和工程师已将他们的研究转向实用、应用和机密研究。同样,美国研究也往往出现类似的模式。

中国开源的超燃冲压发动机研究也可能出现同样的情况。超燃冲压发动机是制造吸气式高超音速导弹和可重复使用飞机的必备技术,它们具有速度更快、航程更远、可重复使用和机动性更强等优势。据信洛克希德·马丁公司正在为所谓的 SR-72 高超音速侦察机使用超燃冲压发动机,而波音 X-51 则打算成为未来美国空军高超音速巡航导弹的技术基础。中国航空工业制造超燃冲压发动机的能力将改变地区安全以及美国目前的空海一体战等防御计划。它将为中国军方提供可重复使用的太空飞行器、高速导弹和轰炸机,可以突破美国航空母舰和日本基地的防空系统。

对于中国超燃冲压发动机学术论文,我们从 Google Scholar 检索到了 4,290 项结果。2010 年之后的结果有 1,910 项,2013 年之后的结果有 670 项,2014 年的结果有 271 项。这些研究包括 2013 年由成都西南交通大学和中国空气动力研究与发展中心进行的“4 马赫超燃冲压发动机碳氢燃料点火实验”研究、2013 年由著名大学清华大学进行的耐热超燃冲压发动机部件研究,以及 2014 年由长沙国防科技大学进行的超燃冲压发动机点火实验。

顶级民用和军用研究机构的开源努力数量表明,中国超燃冲压发动机研究正在迅速升温,但可能尚未进入作战防御技术应用研究的机密阶段。因此,中国即将进行超燃冲压发动机试飞的一个预警指标是,中国有关超燃冲压发动机的学术论文数量减少(尤其是来自与解放军有关的科学家和大学)。

与任何开源分析一样,它也有许多需要注意的地方。谷歌学术只提供母语通常不是英语的教授撰写的摘要,这意味着最终的数字并不准确。例如,其中一些摘要表明所引用的研究可能是理论推测和数学模型(尽管与美国的研究一样,这仍然与高超音速研究高度相关),即使使用谷歌的算法进行关键字搜索也会出现一些与高超音速滑翔机或超音速冲压发动机无关的错误结果。其次,与美国系统一样,并非所有中国航空研究人员都由解放军资助。最后,考虑到中国科学家的数量众多,我们还可能看到一些研究重复。

尽管如此,这些测试和现有的开源研究都表明,中国航空业的发展意义重大,不仅因为其技术价值,还因为其有可能破坏当前的军事计划。正如中国在高超音速滑翔飞行器方面进行了深入的研究投资并取得了快速进展一样,中国的超音速冲压发动机也可能遵循这一模式。

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