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美超高速飛機首試失敗始末[圖文]
2001年6月4日 16:19

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生活時報6月4日報道:當地時間6月2日下午(北京時間6月3日早上),美國宇航局的超高速飛機工程進行了處女飛行試驗。然而,B-52轟炸機在發射助推火箭後沒多久,推帶X-43A原型機的火箭即偏離軌道,地面控制人員不得不起用火箭引爆裝置,造價近2億美元的X-43A瞬間化作一團碎片墜入太平洋。宇航局雄心勃勃的“Hyp e r-X”工程遭受重大挫折。

“革命之旅”萬事俱備

世人對美國宇航局的超高速飛機研制計劃“Hyp e r-X 有了具體了解是在今年4月18日。那天,美國宇航局揭開了X-43A型超高速飛機原型機模型的神秘面紗。依據這種無人駕駛原型機試驗研制的超高速飛機毋須火箭動力,最高速度卻可達音速的7倍,是當今世界最快的飛機,從美國東岸飛到西岸隻要半個鐘頭!美國科學家稱它將是萊特兄弟首次飛行以來航空技術最重大的突破。

當時,美國宇航局透露,X-43超高速飛機將在5月底進行第一次無人駕駛遙控試飛任務。隨著首次試飛日期的日益臨近,X-43A再次成為媒體關注的焦點。但就在前幾天,美國宇航局突然宣布,由於一些技術性問題需要解決,X-43A的處女飛時間推遲到6月2日。

6月2日上午,加州愛德華空軍基地一派繁忙景像。航空專家們將X-43A小心地綁到一枚改裝過的“天馬”火箭上,再將火箭小心翼翼地裝載到B-52轟炸機機翼下,由這架飛機將它搭載到高空。等B-52飛臨太平洋10萬英尺上空後,即啟動“天馬 推進器的發射按鈕,將火箭發射出去。火箭點燃,並將X-43A推向更高一點的軌道。接著火箭與X-43A分離,X-43A依靠自己身上特別研制的超音速衝壓噴氣引擎提供動力,繼續飛行約10秒鐘,一舉打破1967年創造的超音速飛行紀錄。最後呈自由落體,墜入太平洋。如果試驗成功,美國宇航局將再一次創造飛行奇跡,因此把這次飛行試驗稱之為“革命之旅 。

美國宇航局對這次處女飛極為重視,因為它不僅關繫到超高速飛機的研制進程,還因為最近一段時間以來,像國家導彈防御繫統攔截導彈試驗等重大技術試驗連連失敗,使小布什的軍事政策處處被動。由於X-43飛機具有廣泛的軍事應用前景,確保這次試驗一舉成功,給超高速飛機的研制打響第一炮,美國宇航局在爭取經費方面也將更加主動。

專家們痛苦地閉上了眼睛

當地時間6月2日下午3時30分,巨大的B-52轟炸機從愛德華基地徐徐起飛,直插雲霄。為掌握火箭發射後的飛行情況,愛德華基地特別派出兩架配備了高清晰度攝像機的F-18戰鬥機,進行空中監視,守在基地的專家們可以即時掌握火箭和X-43A的飛行情況。

B-52很快就飛到預定地點上空,氣像條件完全適合飛行試驗。愛德華基地向飛行員下達了發射“天馬 火箭的命令。隻見火箭像一條火龍從機翼下穿出。然而,意外就在這個時候發生了。專家們面前的火箭飛行顯示器清清楚楚地表明,火箭運行失常,剛一脫離B-52,就發生了軌道偏離!一個嚴峻的問題擺在了宇航局專家們面前:是讓火箭繼續飛行還是摧毀它?如果摧毀它,這架X-43A原型機也將粉身碎骨,近2億美元的試驗費用等於打了水漂;但不摧毀它,後果更加不堪設想,一旦飛機失去控制,可能引發其他事故。

宇航局的專家果斷決定,引爆火箭和飛機。這樣,在火箭與X-43A分離的預定時間前數分鐘,地面控制人員不得不啟動了無人機上的爆炸裝置,火箭和X-43A即刻化作一個巨大的火球,碎片四散,紛紛落向太平洋。讓宇航局寄予厚望的X-43A處女飛便這樣永遠地定格在6月2日下午4時45分(北京時間6月3日5時45分)。

當摧毀飛機的命令下達後,宇航局的專家們神情沮喪地閉上了眼睛,對他們來說,最痛苦的事情莫過於親眼看著辛辛苦苦的研究成果毀於一旦。專家們透露,此次試驗的超高速引擎用了工程師們近40年的時間來研制,所以,首次試飛失敗對他們的打擊之大可想而知。目前,這次飛行失敗的原因還尚未清楚。

宇航局隨後宣布,專家們將組成一個“事故調查小組 來調查事故的原因,這次試飛失敗肯定會對超高速飛機的研制有極大影響,但飛行試驗今後還將繼續進行。這項名為“Hyp e r-X 工程的管理人員文斯•勞奇事後用低沉的聲音對記者說:“試飛失敗,我們非常失望,但是我們會努力找出問題的根源,修正錯誤,再次試飛。我現在無法肯定調查需要多長時間,以及下一次試飛的具體時間。”

先進科技集於一身

“Hyp e r-X”工程計劃進行3次無人駕駛飛行試驗,6月2日下午進行的是第一次。X-43A是一架小巧玲瓏、看上去很像衝浪板的無人駕駛飛機,機長3.6米,外型為黑色,最高速度將為7馬赫,即每小時近8047公裡,相當於音速的7倍,由美國東岸至西岸隻需半小時的飛行時間。

“Hyp e r-X 工程計劃進行的3次試驗目的都是收集飛行數據,為未來設計200英尺長的真正意義上的超高速飛機做好準備。按計劃,有關飛機應用到太空航行,還需25年的時間。

X-43A的最大的特點是使用了“衝壓噴氣引擎 。衝壓噴氣引擎基本上是一條一體成型的空管子,攜帶氫氣做燃料,空氣流入引擎前端經過壓縮,其中的氧氣與氫燃料混合後燃燒,產生強大推動力,但隻排出水,並無其他污染廢氣。

目前全球使用一般空氣助燃的渦輪噴氣引擎飛得最快的是美國空軍SR-71“黑鳥 偵察機,速度可達3馬赫。科學家認為配備衝壓噴氣引擎的飛機,其速度幾乎有無限的可能,但也承認這種科技大部分的裝置要多年以後纔能實現。

美國數十年來都在研究以火箭引擎為推動力的高超音速飛機,但X-43A卻突破性地由通氣式噴氣引擎而非火箭引擎推動,可說是一舉推翻了過去的研究。火箭引擎由於要攜帶氧氣以燃燒燃料,會增加機身重量,但X-43A卻使用大氣層中的氧氣來燃燒燃料,可說是一大改良,飛行成本會大大降低。

超高速飛機的軍事前景

美國宇航局與M ic roCra ft公司、波音公司於1997年3月24日正式簽署了研制X-43的合同。宇航局還打算開發更快的“高超音速 繫列,預計X-43D型可達15馬赫。按這一速度,來往紐約和洛杉磯僅需20分鐘,而飛到東京隻要2小時,甚至太空旅行也能變得更便宜簡便。

但有專家指出,高超音速飛機未必適用於商業用途,因為高速飛行能產生高溫、極度加速及低調動性,將令乘客不舒服。雖然這種極速飛機的應用前景理論上十分廣泛,但科學家也承認實際應用還有漫長的路要走,像利用這種飛機上太空,就最少要25年時間。但應用於軍事上的路也許沒有那麼漫長,要成為無人駕駛的轟炸機並不困難。目前,這種無人駕駛的飛機最大的用途是在軍事上。美國陸軍飛行及導彈指揮室現時已在利用風洞測試這架飛機,以評估它可以裝配何種導彈。

這種極速戰機由於飛行得太快,任何一種導彈都沒有能力將它擊落。事實上,美國政府最近已新制訂了“國家高超音速戰略 ,與工業界聯手積極開發。這個戰略計劃由美國三軍、宇航局和防衛先進研究計劃署攜手統籌,研發所有達5倍音速的引擎、飛機、武器、發射繫統等。比方說,如果有了高超音速導彈,美軍就能更有把握地用它來截擊來犯的導彈,而高超音速轟炸機,也可以極速劃破敵國長空執行任務,使得敵國防空繫統完全無力攔截。美國空軍科學咨詢委員會指出:“高超音速技術將令美國空軍脫胎換骨成為真正的太空軍隊。

美國目前研制無人駕駛飛機的努力,其實是第二撥。在越戰年代,美國空軍及軍火商“萊安航空 便實驗過被稱作“火蜂 的無人飛機衍生型來發射導彈。“火蜂”是第一代廣泛用在越戰偵察的無人飛機。雖然炸射測試成果顯得很有前途,但“火蜂”受限於當時的通訊科技,必須由操作人員在肉眼能見的範圍由無線電發號施令,因此不想損失己方飛行員的設想無法實現。

20世紀80年代,研究各類無人飛機的興趣再度燃起。人造衛星的科技使得遠距離傳遞命令得以實現,而電腦運算的進展讓無人飛行載具更多纔多藝。無人偵察機首先受益,波斯灣戰爭時證實遙控偵察機很有用,今日生產各式各樣無人間諜機的產業已如雨後春筍。

美試驗無人駕駛飛機已達半個世紀之久,隻是到現在纔真正發展出具有攻擊能力的無人駕駛戰鬥機,它能在不危害美軍飛行員的情況下,作為先鋒部隊摧毀敵軍防空繫統。如今美國防部長拉姆斯菲爾德打算將其列為重點開發項目。無人駕駛戰鬥機身大小及作戰能力,與傳統戰機相差不大,但造價卻便宜很多,卻更能迅速大批調動應付戰爭需要。

美國軍方之所以對研制無人駕駛飛機甚至高超音速轟炸機如此感興趣,其中一個重要原因是美軍現在的王牌飛機–––隱形戰鬥機的技術已被識破。例如,捷克已發明一種能偵測B-2隱形轟炸機和F-117隱形戰鬥機的雷達,此外據報報,其他國家也已掌握了破解隱形戰機的雷達技術。因此將來的轟炸機,很可能要靠速度和在更高空進行轟炸纔能行事。

目前美軍主要靠3種轟炸機作長途攻擊,包括B-52、B-1B和B-2轟炸機。它們的速度及最遠航程均有限制,因而需要在海外部署。但以高超音速轟炸機的速度,美國隻要在東西兩岸部署了它,便可在數小時內轟炸全球任何地方,省掉應變時間和在海外駐軍帶來的外交及開支問題。預料高超音速轟炸機將主要負責攜帶核武器攻擊他國。美國企望憑借此機,樹立其軍事霸權地位。

選稿:娟子 來源:生活時報 作者:任逸 
    • 美國宇航局將繼續試飛高超音速飛機
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