网友发现一个致命问题！美军高超音速重大突破可能只是一个空壳

　　2022年7月13日，CNN报道称美国成功测试了由国防巨头洛克希德马丁公司制造的高超音速导弹，DARPA表示测试是在加利福尼亚上空进行，空军的B-52轰炸机发射了一种高超音速武器：空射快速反应武器 (ARRW)。
　　美军高超音速导弹重大突破？就一个壳子而已！
　　这种被称为空射快速反应武器（ARRW）的导弹是AGM-183A，  由洛克希德·马丁公司开发的助推滑翔武器，其特征是在滑向目标之前由火箭发动机推进到超过5马赫高超音速，然后载具脱离火箭以高超音速惯性滑翔飞向目标。
　　CNN的报道表示，这是该计划早些时候的一系列测试失败后，于周二（7月12日）连续第二次成功测试，美国空军没有具体说明ARRW的飞行速度或飞行距离，但表示导弹达到了高超音速并达到了主要和次要目标。
　　另外空军表示将于今年晚些时候开始对整个系统进行首次测试，称为全面测试。由于担心美国落后于中国和俄罗斯的计划，五角大楼一直以来都非常重视高超音速武器的发展。在试射成功后的第二天凌晨（7月13日），DefenseNews发布新闻报道称拜登将签署针对高超音速的国防生产法案。
　　看起来似乎不错，测试成功到拜登签署生产指令仅仅过了一天都不到，美军的高超音速武器看来是取得了突破，再一次站在了全球领先的最前沿？
　　仔细品：魔鬼藏在细节里
　　正当美分沉浸在高超音速武器实验成功的喜悦中时，眼尖的朋友发现了一个问题，不仔细看极容易忽略的一个问题，在CNN的报道中似乎还有意无意的忽略了这一点：The Air Force did not specify how fast the ARRW flew or what distance it traveled, but it said the missile reached hypersonic speeds and met its primary and secondary objectives. The Air Force will begin testing of the complete system for the first time later this year, called an all-up-round test.
　　美国空军没有具体说明ARRW的飞行速度或飞行距离，但表示该导弹达到了高超音速，并达到了其主要和次要目标。美国空军将在今年晚些时候首次开始对整个系统进行测试，称为全面测试。
　　在这个描述中有几个关键细节：1、美国空军没有说明飞行距离与速度；2、达到了主要和次要目标；3、今年晚些时候再进行全面测试；
　　没有说明飞行距离和速度，尽管有些不太符合美军的习惯，但处于保密需要也属正常！达到了主要和次要目标，美军根本就没说啥是主要啥是次要，我们也不得而知，但感觉怪怪的，似乎有什么没有达成。
　　完整测试
　　要说前两项还能理解的话，后面这一项就诡异了，今年晚些时候进行全面测试，这表示这次进行的不是全面测试？搞了半天测试成功了，却不是全面测试，那到底测试了什么内容？
　　导弹结构，弹头是一个高超滑翔体
　　对于高超音速滑翔武器ARRW比较了解的朋友知道这个结构有两个非常关键的组成部分，一个是助推的火箭，另一个就是高超音速滑翔体，而这次美军仅仅表示导弹达到了高超音速却没有表示是否分离或者滑翔距离与速度，这表示这枚导弹就是一个载具测试，根本就没有进行所谓的滑翔高超音速测试。
　　释放弹头
　　这是什么意思？导弹已达到高超音速，谢谢你告诉我，现在美军能达到4-5倍音速的导弹多了去，你花了大价钱测试了一次，居然告诉我导弹能达到高超音速了，这到底是抽样检验呢还是新武器测试，种花家都被美军搞糊涂了。
　　当然我们相信这是测试，高超音速助推器也是一款新研制的装备，尽管它也很重要，但它在整个武器系统系统中存在感是比较低的，因为大家关心的是最终能击中目标的滑翔体，看起来只是后面的助推器高速推进下才达到高超音速，但高超音速滑翔技术却比助推器更难。
　　所以美军的这番测试就是测了个寂寞！为避免失败再次打击美军的信心，搞了个不加高超音速滑翔体的测试，这不是一个空壳子吗？这样的成功，要种花家说就是不要也罢，面子确实很重要，但自欺欺人更要不得。高超音速武器：美国的水平到底如何？
　　ARRW的是美军最接近实战的一款高超音速武器，但事实上距离实战还远了，从2018年美国空军与 洛克希德马丁公司签订了一份价值 4.8 亿美元的合同后开始研制以来，近期已进行了6次测试，2次成功4次失败： 1、2021年4月在南加州海岸附近的 Point Mugu Sea Range进行，但未成功发射 2、2021年5月对ARRW的航空电子设备、传感器和通信系统的测试取得了成功（未发射） 3、2021 年 7 月，再次从B-52轰炸机投下的ARRW导弹的第二次试飞失败，因为火箭发动机未能点火。 4、2021年12月15日，第三次试飞也未能成功； 5、2022年5月14日，ARRW与 B-52H同温层堡垒轰炸机成功分离，助推器在预期的时间内点燃并燃烧，速度超过预定的5马赫，这是ARRW第一次测试成功； 6、2022年7月12日对导弹进行了另一次成功测试（与5月14日测试内容类似）；
　　一直失败，终于成功，实在可喜可贺，但各位高超音速专家早已看出了门道，美军还处在高超音速滑翔武器测试的＂初级阶段＂，后面还有两大门槛需要跨越，分别是高超音速滑翔体的分离和高超音速滑翔飞行，这俩门槛比助推器难多了，所以美军还要继续努力哦，种花家看好你们哦！
　　美军的高超音速技术水平到底如何？
　　高超音速大家听得多了，最近俄乌战场上出现俄罗斯的高超音速武器加入了实战，但其实高超音速武器的种类还是挺多的，必须先来简单了解一下，到底有哪几种高超音速方式：1、助推滑翔类高超音速武器；2、吸气式高超音速武器；
　　前者是无动力滑翔，因此需要一枚助推器将它推到高空后开始滑翔，对助推类高超音速武器比较感兴趣的朋友不太关心用什么助推器，毕竟滑翔体技术过关了，随便放那种助推器上，只要结构与共振以及分离等测试OK即可，可以使用不同的助推器满足不同射程需要。
　　轴对称高超滑翔体
　　不过滑翔高超音速也有两种，一种是轴对称高超音速滑翔体，比如美国的AHW（Advanced Hypersonic Weapon：先进高超音速武器 ），另一种则是升力体高超音速滑翔体，比如ARRW，就是上文洛克希德搞的滑翔体。
　　上方的就是升力体结构
　　从外观上来看，AHW的弹头就是一个锥体加上几片小翼，控制下在大气层中的＂再入＂倾角获得升力以达到更远的射程，但各位空气动力学行家一看就知道，这种气动外形在大气层中的升阻比是很差的，因此AHW就是一个解决有没有的问题，真正滑翔体需要升力体！
　　ARRW的弹头滑翔体是一个倒扣的贝壳状，看上去很酷！这种气动外形在大气层中的升阻比要高很多，打个比方，AHW就是矩形翼伞，能滑翔但是滑不远，但ARRW就是香蕉伞，不太好控制的高级滑翔伞却能滑得很远。
　　但显然ARRW的技术难度也更高，美国到目前为止AHW早已测试成功，2011年11月18日，AHW导弹从夏威夷的 太平洋导弹靶场发射，在不到30分钟的时间内击中了3700多千米外的夸贾林环礁上 里根试验场内的目标（该型导弹在2014年测试时炸了发射台，但这是导弹问题不是弹头问题）。
　　然而ARRW滑翔体的问题却不是那么好解决的，对于轴对称高超音速滑翔武器，美军有着大量的导弹再入弹头可以参考，不至于出太大的乱子，但升力体却完全不一样，基本需要从零开始，一直以来进度缓慢，显然ARRW连完整的测试尚未经历过，所以这进度实在惨不忍睹！
　　吸气式高超音速技术：美国进展如何？
　　了解高超音速的朋友估计都知道，高超的未来在于吸气式高超音速技术，毕竟火箭自带燃料与氧化剂，成本实在比较高，尽管作为武器也别太计较成本，但有价格更低的技术、并且还可以移植到空天飞机上的发动机，为何不去突破呢？
　　吸气式高超音速就是在这样的背景下发展起来的，它的设计思想非常朴素，利用大气层中的氧气，但让其与燃料混合稳定燃烧就成问题了，因为真正的高超音速指的是5-6倍音速以上的速度，目前能在如此高速下继续运行的发动机有两类：
　　1、超燃冲压发动机；
　　2、脉冲爆震发动机；
　　可能有朋友认为，涡喷我涡扇不都可以超音速么，为什么没有在列？事实上涡扇涡喷确实可以达到并超过音速，但涡扇的极速是2~3倍音速，涡喷稍稍高一些，但基本也不超过4倍音速，即使是变循环发动机，极速也是这样，只是更经济一些。
　　一般这种场合都是冲压发动机的天下，但很抱歉，在高超领域，普通的冲压发动机根本就不行，因为普通的冲压发动机在超音速状态下流经发动机的气流经过压缩后处于亚音速状态，所以叫做亚燃冲压，而高超则是超燃冲压，燃烧室内的气流超过音速。
　　超燃冲压也有两种路子（本文不讨论固体超燃冲压，这个目前技术还太不成熟），一种是氢燃料超燃冲压，它可以用液氢给进入超燃冲压发动机的空气降温（超燃冲压发动机燃烧室前的空气温度过高，与排气温度差距太小，造成推力不足），因此液氢作为超燃冲压发动机的燃料很理想，并且可以提前混合并且预热，然后在超燃冲压发动机燃烧室内点燃提供推力，美国在这方面技术突破还是挺早的！
　　2004年3月，使用液氢的X-43A在测试中飞行速度达到了6.83马赫（7456千米/小时），同年11月16日，X-43A在1.3万米的高度达到了9.64马赫的速度（10240 公里/小时），这可是极速啊，美国真是不得了，2003年的超燃冲压速度就达到了接近10马赫的速度。
　　但有一个问题，液氢非常不容易保存，要是用这种燃料作为高超导弹的燃料，那简直是个噩梦，不仅需要低温，而且还会泄漏，最好是发射时才加注，尽管燃烧很理想却不是最佳燃料，真正能让超燃飚得稳的燃料是碳氢燃料，也就是各位知道的航空燃油（煤油或者精配煤油或者特种配置的燃油等）。
　　这类发动机就难了，因为这种燃料是液态常温，难以作为气流降温使用，而且在燃烧室内由于气流已经超音速，时间太短混合不均，稳定燃烧很难，因此对于这类发动机难度比液氢要高一个数量级，不过美国也成功了，至少成功了一部分。
　　比如X-51A驭波者在2013年5月1日，第四次测试飞行时达到了5.1马赫，飞行持续210秒，测试获得大部分成功，不过距离美军的300秒目标还是有不少距离。
　　还有一种则是脉冲爆震发动机
　　这和超燃冲压完全不同路子，超燃冲压发动机的燃烧室是仍然是稳定燃烧的，但爆震发动机不是，已经属于爆炸，在一个循环内完成混合起爆排气等过程，其推进效率要比稳定燃烧高得多，唯一的问题是难以提高频率与稳定工作，即使多管爆震也难以符合要求。
　　不过目前有一种旋转爆震发动机的概念，在一个环形燃烧室内区分出多个爆震区域，在一个周期内分区域爆震燃烧以达到高速稳定爆震的结果，据说美国这样的研究还是比较领先的。
　　中国的进展如何？
　　对于美国目前最新的进展，大概结果是这样的，吸气式高超的后续测试基本没有消息了，滑翔高超的结果，不是炸了就是不成功，比如ARRW还在拨款中，反观我国在70周年阅兵式上出现的DF-17高超则早已经装备成军，其它的型号也有，但没公开资料笔者也不敢乱说。
　　另外关于吸气式高超倒是有两个成功测试的结果：
　　＂2022年1月24日11点30分，清华大学航天航天学院启动与实施实验室新型飞行试验，试飞成功。试验初试能力，在新型动力装置的自主研发与工程实现能力上，领域跻身世界前列。＂
　　这个说的是旋转爆震发动机，从理论上来看，它是可以零速度启动直达高超音速，不知道能不能切换到火箭模式，要是可以的话作为空天飞机的动力倒是非常合适。＂2022年1月24日11点30分，清华大学航天航天学院启动与实施实验室新型飞行试验，试飞成功。试验初试能力，在新型动力装置的自主研发与工程实现能力上，领域跻身世界前列。＂
　　国际首次验证了煤油燃料火箭冲压组合循环发动机火箭/亚燃、亚燃、超燃、火箭/超燃的多模态平稳过渡和宽域综合能力，突破了热力喉道调节、超宽包线高效燃烧组织等关键技术，飞行试验圆满成功。
　　这个说的是超燃冲压发动机，用的是煤油，也就是碳氢燃料！稳定燃烧、平稳过渡，超宽包线高效燃烧等等这些关键词都说明我国的超燃冲压发动机取得了突破性进展。
　　美国的后续消息
　　2021年9月27日，美国国防高级研究计划局(DARPA) 研制的 超燃冲压发动机动力 空射高超音速巡航导弹项目HAWC测试成功，DARPA的官网上给出了成功的新闻，但却没有透露测试细节，有些不太符合美军一贯以来的尿性。
　　另一次测试在2022年3月，据说美军为了不刺激俄罗斯，一直到4月份才公开，CNN报道了测试结果：飞行高度超过 65,000 英尺，飞行距离超过300英里，速度为3800英里/小时  ，勉强够得上5马赫（高空音速比较低），CNN也说了，大概是最勉强的高超音速。
　　但更让人好奇的是，吸气式高超音速都成功了，滑翔高超音速还在瞎折腾，从理论上来看，前者难度要比后者高一个数量级，完全没有理由！另外CNN的稿子上，美国官员淡化了俄罗斯  Kinzhal导弹的威胁，表示这只是＂伊斯坎德尔短程弹道导弹的空射版本  ＂，认为俄罗斯的高超是假的。
　　其实笔者也挺怀疑HAWC的真假，首先这高超的门槛低了，勉勉强强达到5马赫，另一个则是当时能给俄罗斯重大打击的高超试射居然保密，而是等俄罗斯的Kinzhal导弹实战后才公布，似乎急着证明美国也有高超音速武器。
　　究竟是真还是假，可能需要时间来证明！（完）
　　参考:
　　https://edition.cnn.com/2022/07/13/politics/us-hypersonic-tests/index.html
　　https://www.darpa.mil/news-events/2021-09-27
　　https://edition.cnn.com/2022/04/04/politics/us-hypersonic-missile-test/index.html