過去20年,全球民航業一直是亞音速客機「一統天下」,不過,CNN近日報道指,橫跨太平洋需要漫長十幾小時的局面或許很快有突破:各國正憑借多年在航空動力和材料領域的最新成果研製革命性的高超音速客機。
Destinus公司設計的高超音速客機概念圖。
CNN在報道中暢想,到時「在中國上海吃完早飯,午後就能抵達巴西聖保羅」。報道稱,歐洲Destinus公司設計的高超音速客機採用氫燃料提供動力,最大飛行速度可達5馬赫,能將飛行時間縮短到目前商業航空旅行的1/4以下,「從德國法蘭克福到澳洲悉尼只需要4小時15分,而不是現在的20小時;從美國孟菲斯到阿聯酋迪拜也只需3小時30分」。
報道稱,目前該公司的兩架原型機已經成功試飛,採用氫燃料的第三架原型機將在今年年底進行首飛。
報道提到,這種高超音速客機採用先進的乘波體設計,在高超音速飛行條件下可以盡量減少空氣阻力,從而降低燃料消耗。Destinus公司計劃在21世紀30年代推出可容納約25名乘客的小型商務機;到21世紀40年代,隨著技術的成熟和氫燃料價格的下降,將出現更大的高超音速客機,「可以大幅降低這些超遠程航班的費用。」
這並非當前唯一的高超音速客機項目。歐洲此前已於2018年6月啓動「高速推進概念的平流層飛行應用」(StratoFly)計劃,它是在歐洲「地平線2020」計劃資助下的一個高超音速民用飛機技術驗證項目,同樣採用乘波體佈局設計,遠期目標是研製可搭載300名乘客、採用氫動力、最高速度達8馬赫的高超音速客機。
總部位於美國休斯敦的金星航空航天公司,也正在建造可搭載十幾名乘客的「觀星者」高超音速客機,最大速度為9馬赫。
「觀星者」計劃用比傳統發動機效率更高的新型旋轉爆震發動機,目前該發動機原型機已成功進行過測試。前美國國家航空航天局局長吉姆·布里登斯廷表示:「這代表著它朝著真正的飛行系統邁出了關鍵的一步。」
美國Hermeus公司研製的高超音速客機則相對傳統。它採用大後掠三角翼、無平尾加雙垂尾佈局,由常規渦輪發動機和衝壓發動機組合而成的渦輪基組合循環發動機提供動力。這種設計可以讓它像普通客機一樣從機場起飛,然後在高空切換到衝壓噴氣模式加速到高超音速,最後使用常規動力減速著陸。
雖然高超音速客機備受期待,但仍然面臨幾大挑戰,美國「福布斯」網站認為,考慮到技術、商業和監管等方面因素,短期內高超音速客機不太可能走向實用化。
首先就是飛行成本過高的問題。早在協和式超音速客機時代,由於在飛行過程中的油耗巨大,再加上昂貴的維護和運營費用,其機票相當於標準航班價格的數十倍,恐怕只有極少數超級富豪才會願意付出數十倍甚至更高價格的機票,換取節省十幾小時的空中飛行時間。
不少高超音速客機項目為滿足未來綠色出行要求而採用氫動力,也將進一步加大運營成本壓力。另外,高超音速客機還需要克服突破音爆的噪音問題。
此外,與其他高超音速飛行器一樣,高超音速客機也面臨著飛行控制、熱障防護等技術難題,需要等待動力系統、先進材料和人工智能等領域的技術突破。
美國「趣味工程」網站認為,在滿足未來高超音速旅行的需求時,除了高超音速客機外,在近地軌道或亞軌道飛行的空天飛機也是另一種思路。
SpaceX公司試射「星際飛船」。
據介紹,空天飛機將航空航天兩種技術高度結合,集飛機、運載器、航天器等多重功能於一身,既能在大氣層內飛行,又能進入軌道運行。這種新概念飛行器不但可以負責太空探索和科研任務,同時還可用於快速運輸。美國太空探索技術公司(SpaceX公司)的「星艦」就被認為具備執行這類任務的潛力。美國空軍考慮借用「星艦」的改進型號,未來能在1小時內把約70-100噸的人員和物資,從美國本土發射到地球上的任何地方。按照SpaceX公司的規劃,未來「星艦」的發射成本可降至200萬美元,僅相當於C-17運輸機空運成本的4倍,而目前C-17執行洲際運輸任務時,每次都需要十多個小時甚至更長時間。
中國近年來也在高超音速運輸領域發力。
「凌空天行」演示動畫截圖。
英國廣播公司報道稱,中國太空飛行企業「凌空天行」公司計劃建造一種能以每小時約4300公里速度飛行的空天飛機。該公司的演示動畫顯示,乘客登上連接火箭的空天飛機,後者垂直升空,然後與火箭分離。空天飛機通過亞軌道飛行,實現在地球上任意兩點之間的快速運輸,並且可以完全重復使用。據稱,它從上海飛到迪拜僅需1小時,將目前兩地的客運飛行時間縮短了87.5%。它的未來型號還能以每小時7000公里的速度飛行。
「騰雲工程」空天飛行器模型。
中國正在推進「騰雲」飛行器等多種空天飛機項目。「騰雲」屬於水平起降、二級入軌的空天飛行器,具備多次重復使用能力,可在地面機場起飛,具有「廉價、安全、便捷、機動」的優勢,既可載人也可運貨。
深喉
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俄羅斯克里姆林宮遭無人機襲擊,事件是誰策動的眾說紛紜。烏克蘭總統澤連斯基稱與烏克蘭「無關」。美國官員表示,拜登政府還在確認這是一次俄羅斯的「偽旗行動」(栽贓嫁禍行動)還是基輔下令、親烏克蘭組織所為。分析認為克里姆林宮如此重要的目標遭到襲擊暴露了莫斯科防空方面存在的問題。有中國專家指出這類小規模的無人機襲擊對俄羅斯縱深重要目標造成的威脅總體上是有限的,但造成的政治影響卻很大。可說是「傷害性不大,侮辱性極強」。
影片截圖可見飛行物體飛近克里姆林宮元老院(總統辦公處)的圓頂時,爆出火光並冒煙。
當地時間5月3日,克里姆林宮新聞處發表聲明稱,兩架無人機試圖襲擊俄羅斯總統官邸。俄軍方和特別服務部門使用雷達控制系統及時採取行動,擊落了這兩架無人機。聲明稱,事發時俄羅斯總統普京不在克里姆林宮內,無人機墜落也沒有造成人員和物質損失。
克宮認為,這是烏克蘭當局實施的恐怖襲擊行為,目的是為了在5月9日勝利日閱兵式前夕刺殺俄羅斯聯邦總統。對此,俄方保留「在必要時對基輔政權採取回應措施」的權利。
俄羅斯聯邦安全會議副主席梅德韋傑夫指,今次無人機攻擊克宮事件令莫斯科別無選擇,只能「消滅」烏克蘭總統澤連斯基和他的「黨羽」。
俄國家杜馬議員米哈伊爾•謝列梅特呼籲俄軍對烏克蘭總統澤連斯基位於基輔的官邸進行導彈打擊。謝列梅特接受俄新社採訪時表示,「一些恐怖分子藏匿在基輔,眾所周知,與他們談判毫無意義。需要做的是快速毫不留情地消滅他們。是時候對澤連斯基位於基輔的官邸進行導彈打擊了。」
但烏克蘭總統新聞秘書尼基福羅夫3日否認烏克蘭參與對克里姆林宮的襲擊。烏克蘭總統顧問波多利亞克也在社交媒體上回應稱,烏方與無人機襲擊沒有關聯,烏方「不攻擊俄羅斯聯邦領土上的目標」,因為「這樣做解決不了任何軍事問題」。
烏克蘭澤連斯基訪問芬蘭參加為期一天的北歐國家領導人峰會期間,在新聞發布會上回應克宮遭襲時稱,「我們沒有攻擊普京或莫斯科。」澤連斯基表示,烏克蘭甚至沒有足夠的武器來應對此類襲擊事件。「我們沒有足夠的武器來做到這一點。這就是為什麼我們不在其他任何地方使用它。」澤連斯基解釋道。
連斯基否認烏克蘭與無人機襲克宮事件有關。
美國官方對此事也進行了回應,白宮新聞發言人皮埃爾在新聞發布會上表示,美國知悉有關無人機襲擊的報道,但目前無法證實其真實性,美國不鼓勵烏克蘭越境襲擊,也不提供烏克蘭這種能力。
據美國有線電視新聞網(CNN)3日報道,美國參議院情報委員會主席、美國參議員馬克·華納向媒體表示,「目前還沒有跡像表明烏克蘭是據稱無人機襲擊克里姆林宮的幕後黑手。」
據美國政治新聞網報道,美國官員透露,拜登政府事先對於無人機襲擊克里姆林宮並不知情,如是基輔所為,並未提前告知美國。與此同時,美國國務卿布林肯宣稱,對俄方說法存在很大懷疑。報道稱,美國官員表示,拜登政府還在確認這是一次俄羅斯的「偽旗行動」還是基輔下令、親烏克蘭組織所為。
克里姆林宮周三凌晨頂部升起連串白煙。
CNN報道稱,俄羅斯前議員聲稱黨派人士應對克里姆林宮無人機事件負責:一名與俄羅斯激進組織有聯系的前俄羅斯議員聲稱,最近對克里姆林宮的無人機襲擊是他所說的俄羅斯黨派人士所為,而不是烏克蘭軍方所為。俄國家杜馬前副主席波諾馬約夫告訴CNN, 「這是俄羅斯的黨派團體之一,但我不能說更多,因為他們還沒有公開聲稱對此負責。」
俄羅斯官方目前還未對波諾馬約夫的言論進行回應。此前,波諾馬約夫向媒體表示,俄著名地緣政治學者、社會學家杜金的女兒杜金娜爆炸身亡案也是俄國內的黨派人士所為。
在分析人士看來,除非是俄羅斯自己組織的「偽旗行動」,不然無論是烏克蘭軍方所為還是親烏克蘭組織所為,克里姆林宮如此重要的目標遭到襲擊都暴露了莫斯科防空方面存在的問題。
從公布的監控視頻來看,襲擊克里姆林宮的無人機中的其中一架在建築上方穹頂上空爆炸,沒有直接命中建築物,穹頂上方有旗杆和俄羅斯國旗。
內媒引述軍事專家韓東分析認為,由於監控視頻拍攝地點比較遠,無法看清無人機外形,但從飛行速度上看,可能是固定翼無人機,不是四旋翼或四旋翼以上的無人機。
張學峰說,「烏克蘭軍方是有能力對莫斯科的目標發動襲擊的,就看想不想,能力上不成問題,因為自2月以來,俄羅斯多地陸續遭到烏克蘭自殺式無人機的襲擊,其中至少有一架在距離莫斯科大約 100 公里的地方墜毀。這些襲擊大多被俄羅斯挫敗,未對俄造成大的損傷。」
根據美國軍事網站「戰爭地帶」(The War Zone)此前報道,在莫斯科州墜毀的無人機是烏克蘭噴氣公司研制的 UJ-22 無人機,這是一種螺旋槳驅動的小型無人機,最大航程大概是 800公里,留空時間 7小時。UJ-22最大起飛重量 80千克,最大有效載荷是 20千克。
烏克蘭UJ-22無人機曾被俄羅斯攔截。
在張學峰看來,烏克蘭UJ-22 無人機對比被稱為「空中小摩托」的伊朗「見證者」-136自殺式無人機,後者的重量約為 200千克,戰鬥部重 40千克,烏克蘭如果成批改裝,為它安裝戰鬥部,這款無人機可謂是烏克蘭微縮版的「空中小摩托」。
張學峰介紹說,這些無人機使用GPS導航,通過超低空飛行的方式突防,飛行速度不到每小時 200 公里,之前曾有烏克蘭改裝的無人機發生撞樹墜毀的情況,這充分說明它們的飛行高度非常低。對於這種超低空目標,雷達受限於地球曲率的影響,只能探測四五十公里左右的距離。
「這種在防空上屬於「低慢小」目標,防御這種目標是一個世界性的難題,如果烏克蘭方面在通過偵察掌握了俄方主要雷達站的位置,對無人機的航線進行有針對性的規劃,躲著雷達走,若加上進行一些電磁干擾,突防能力可以進一步提升。」張學峰表示。
烏克蘭UJ-22無人機可掛載炸彈。
值得一提的是,今年3月,俄羅斯國防部長紹伊古曾向外界表示,俄軍方將在今年完成對莫斯科防空和導彈防御系統的更新工作。今日俄羅斯電視台網站報道稱,紹伊古3月22日在一次商討軍事採購事務的部長級會議上說,這次升級將對負責保護莫斯科的部隊進行調整,包括新組建一個裝備S-350「勇士」中程防空導彈的團。
紹伊古還說,「拉茲維亞茲卡」系統將投入服役。他指的是莫斯科地區一個地面雷達站的十年現代化計劃。升級後的雷達站有一台15米×100米的發射天線和50米×100米的接收天線,相距數公里。該系統專門追蹤小型航天器,比如「立方星」衛星,由防務制造商金剛石-安泰公司的一家子公司設計。軍事專家認為,它還為俄羅斯先進的反衛星和反彈道導彈系統提供瞄准信息。
「此次襲擊發生後,莫斯科的防空反導更新換代工作會將防範無人機襲擊放在重中之重的位置,尤其是對‘低慢小’目標的處置能力,部署更多的低空探測雷達、激光武器以及反無人機電子戰設備等。」韓東認為。
「這類小規模的無人機襲擊對俄羅斯縱深重要目標造成的威脅總體上是有限的,但造成的政治影響卻很大。」張學峰表示。
當地時間5月3日,俄克拉斯諾達爾邊疆區一座油庫遭襲發生火災。
近期俄羅斯不斷遭受一系列無人機襲擊,尤其對俄佔克里米亞首府油庫的轟炸,以及不明爆炸裝置連續兩日導致俄國境內兩列貨物列車出軌,這是烏克蘭大反攻即將開始的前奏嗎?總之,發生在俄羅斯極為重視的5月9日二戰勝利節前幾日,莫斯科氣氛格外緊張。