航空航天港

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

楼主: lixianghua
收起左侧

[新概念武器] 高超音速时代

[复制链接]
langge945 发表于 2017-10-12 20:13 | 显示全部楼层
洛克达因公司获高超声速组合循环发动机验证合同
2017-10-11
    【据航空周刊2017年10月9日报道】随着美国加快高超声速武器研发的步伐,DARPA授予了洛克达因公司一份关于验证涡轮基组合发动机(TBCC)的合同,为可重复使用高速飞机从起飞到加速到马赫5以上提供动力。
这份合同消息出现在与洛马公司“臭鼬工厂”相关的报告中。后者正在稳步开展飞行研究试验机的研制工作。验证机大小与F-22相当,采用TBCC推进系统,计划于2020年前完成,是更大尺寸、计划2020年代末期完成的SR-72高超声速飞机的前身。
洛克达因公司首席执行官兼总裁艾琳·德雷克表示,“通过AFRE项目,我们旨在提高设计和组件技术成熟度,并将其结合起来以进行全系统级的涡轮基组合循环地面试验演示。”
DARPA的“先进全速域发动机”项目(AFRE)与此前的高超声速TBCC推进系统研发工作的不同之处在于,AFRE将现货涡轮发动机与亚燃/超燃双模冲压发动机(DMRJ)结合在一起。以往的研究项目尝试提高涡轮发动机的工作马赫数,以实现涡轮发动机和冲压发动机在工作速度上的有效接续。因为传统的涡轮发动机最高速度可达马赫2.5,而冲压发动机在马赫3.5以下无法有效工作。
DARPA在2009年启动过模态转换(MoTr)项目,但该项目在2012年地面试验前被终止。MoTr项目旨在演示验证TBCC推进系统从涡轮发动机到冲压发动机再到超燃冲压发动机的模态转换,将马赫数从0提升至6。AFRE项目衔接了MoTr项目的研究内容,其技术挑战包括提高现有涡轮发动机的工作马赫数和降低DMRJ的工作马赫数,从而使模态转换顺利进行。其它技术挑战还包括推进全阶段的热管理、综合推进和模态控制、实现DMRJ的燃烧稳定性、在高速和动压下重新启动涡轮发动机和将TBCC推进系统设计扩展到适合全尺寸高超声速飞行器的能力。
DARPA文件显示,AFRE项目将基于现有的劳斯莱斯F405小型涡扇发动机,可能会安装一个特殊的后燃器,使其达到更高马赫数。洛克达因在2013年研发过SXJ61碳氢燃料超燃冲压发动机,为波音研制的加速到马赫5.1的乘波体验证机X-51A提供动力。
根据AFRE项目,洛克达因公司将首先对TBCC推进系统的大尺寸部件进行独立验证,然后对TBCC模态转换进行全尺寸自由喷射地面测试。DARPA表示,这些目标的完成将使得吸气式高超声速系统能够用于远程打击、高速情报、监视和侦察以及两级入轨空间进入。
高超声速飞行器的方案设计已在2017财年完成,其中对发动机地面试验性能需求进行了定义。2018财年的计划包括开始测试大型通用进口和全尺寸亚燃/超燃双模冲压发动机燃烧室,完成全尺寸通用尾喷管的制造,并开始整合现货涡轮发动机。 (北京海鹰科技情报研究所 张灿)

http://www.dsti.net/Information/News/106806
langge945 发表于 2018-3-6 10:49 | 显示全部楼层
美媒:一大批美国高超声速武器即将亮相战场
作者: 时间:2018-03-06 10:06:51        浏览:1
  [综合报道]自普京3月1日宣布俄罗斯一系列新型战略武器后,引起了世界媒体的震动,俄罗斯媒体连篇累牍宣传其神奇的新式武器,而美国媒体一边高呼美国需要增加投入,建设更多导弹防御、雷达系统来加强防御,另一边,也开始给美国民众打气:“不要怕,一大波美国高超声速武器即将赶到战场!”这是美国《航空周刊》近日发表文章的标题,文章称,美国陆、海、空三军都已经开展了各自的高超声速武器研究,并已将其列为最优先项目,美国将全力投入“高超声速竞赛”。

  该刊文章称,在普京宣布俄罗斯“匕首”高超声速导弹已经开始执行战备值班任务的同一天,3月1日,美国五角大楼先进技术开发署(DARPA)主管向《航空周刊》透露,美国将在2022-23年间,进行类似武器系统的飞行试验。


                               
登录/注册后可看大图

  美国制定的HAWC和TBG导弹计划分别是基于F-15发射的空射弹道导弹和空射高超声速滑翔导弹计划


  这两种导弹可能将使用曾在1984年进行试射的ASM-135反卫星导弹的相关技术

  据称,DARPA主管斯蒂夫·沃克表示,他的部门已经在2017年春向美国领导层汇报了俄罗斯和中国在高超音速武器技术方面的优势。而作为结果,他说,美国决定在2019年的国防预算中大幅度增加对高超声速技术的投资,主要用于支持将类似系统投入实战使用的飞行试验。

  同样,在2017年,沃克说,DARPA已经向导弹防御局提供了他们所有关于美国和对手的高超声速研制进展信息。导弹防御局因此也在2019预算中申请大幅度提高防高超声速武器技术的投资。

  据称,2019财年预算中,五角大楼申请的资金将用于支持多个项目,其中包括美国空军TBG(战术高超滑翔)计划的后续发展和若干次高超声速武器系统实战试验,即美国空射快速反应武器(ARRW)项目。

  预算文件中还披露,美国将增加对DARPA现有的“过渡性”合同增加资金,这是一个与洛克希德公司“臭鼬工厂”签署的合约,即发射一枚ARRW导弹,作为TBG项目演示的一部分。


                               
登录/注册后可看大图

  ASM-135导弹


                               
登录/注册后可看大图

  美国陆军用“北极星”中程导弹为助推器研制的AHW高超声速导弹

  而DARPA自身的预算请求,则主要寻求增加对TBG项目的投资,以签署第二份合约,并开始发展能够用美国海军的垂直发射系统发射的这种武器。

  沃克表示,DARPA提出,成立国家高超音速机构(National Hypersionics Initiative),以确保美国不会继续在这方面落后于中俄。“我们努力寻求更多资金,并且我们确实得到了。虽然并没有满足我们的所有要求,但这毕竟是第一步。”他说。

  他表示,将继续与国防部副部长迈克尔·格里芬合作,展开更多的研究和工程项目。“格里芬表示他明白这件事的重要性,并且说这将是他首要任务”他说。

  DARPA方面,已经发起了一个新的项目,代号“实战火力”(Operaitonal Fires),缩写Opfires,这是一个美国陆军的项目,其目标是寻求利用高超声速滑翔技术增强陆军的远程打击能力。“这是也将是他们的首要优先项目。”沃克说。

http://www.xinhw.com/mil/world/130461.html
langge945 发表于 2018-3-8 11:15 | 显示全部楼层
美军科研掌门人:高超声速是第一优先项目

http://www.guancha.cn/military-affairs/2018_03_08_449363.shtml
langge945 发表于 2018-3-11 11:59 | 显示全部楼层

                               
登录/注册后可看大图
DF21 发表于 2018-3-18 06:27 | 显示全部楼层
langge945 发表于 2018-3-8 11:15
美军科研掌门人:高超声速是第一优先项目

http://www.guancha.cn/military-affairs/2018_03_08_449363.s ...

哈哈,美帝终于有着急的要赶上的项目了
红水兵 发表于 2018-3-19 02:29 | 显示全部楼层
复现高超声速飞行条件激波风洞研究集体喜获2016年度中科院杰出科技成就奖
时间:2017-01-18 来源: 作者:韩桂来 李建乡 

“复现高超声速飞行条件激波风洞研究集体”荣获2016年度中国科学院杰出成就奖,姜宗林研究员、赵伟研究员、俞鸿儒院士荣获该研究集体突出贡献者。2017年1月16日,中国科学院院长、党组书记白春礼在全院工作会上向本次获奖的研究集体/人颁发了获奖奖杯、奖章及证书,姜宗林研究员代表集体领奖。

中国科学院杰出成就奖是授予院属单位在科技创新活动中做出重大成果的集体或个人。2003年设立,每两年评选一次,从2013年起,每年评选一次,每次授奖总数不超过10个。“复现高超声速飞行条件激波风洞研究集体”是我所首次获得该奖项的团队。

该团队经过十余年的奋力拼搏,走过了从创新概念研究、关键技术验证、工程集成发展、装备安装调试、风洞实验研究的全过程,在爆轰驱动激波风洞理论,长实验时间激波风洞方法、复现风洞高精度测量技术等方面取得重大原创性成果,完成了国际首座复现高超声速飞行条件的超大型激波风洞,实现了风洞实验状态从“模拟”到“复现”的跨越,成就了我国独立自主发展先进空气动力学科研装备的先例。复现高超声速飞行条件激波风洞技术,在国家重大专项关键技术突破、航天部门重大工程研究和高温气动学科前沿探索方面发挥了不可替代的作用。

“复现高超声速飞行条件激波风洞”相关研究成果还获得2016年国家科学技术发明二等奖,2014年中国力学科技进步一等奖,项目负责人姜宗林研究员还获得了2016年美国航空航天学会地面试验奖。
红水兵 发表于 2018-3-19 02:37 | 显示全部楼层
实验室近年来的代表性成果
时间:2011-01-01

一、高焓气体流动与实验模拟技术研究

1、成果简介
  空天科技领域空间飞行器的研制要求开展0~10km/s飞行速度, ~100km飞行高度条件下的地面实验模拟研究。这个飞行空域可以划分为:临近空间高段(飞行速度6~10km/s、飞行高度60~100km),临近空间中段(飞行速度4~6km/s,飞行高度40~60km)和临近空间低段(飞行速度1.5~3km/s、飞行高度20~40km)。研制不同类型的高超声速风洞实现空间飞行器全速域飞行走廊的覆盖是开展空天飞行器研究的必要条件。实验室已经自主研发的氢氧爆轰驱动高焓激波风洞(JF10)能够模拟临近空间中段的飞行条件,是具有国际先进水平的高超声速试验装备。2007年中国力学学会50周年大会上,实验室的爆轰驱动激波风洞技术被评价为中国力学事业十年间的五项重大成就之一。

在这种研究积累的基础上,根据我国发展空间科技的重大战略需求,实验室五年来又成功地发展了两种激波风洞技术,解决了临近空间低段和临近空间高段飞行条件的实验模拟技术问题,覆盖了空天飞行器的飞行走廊,支撑了国家先进气动装备的研制。并应用JF10高焓激波风洞开展了系列的高焓气体流动实验,取得了一些基础性的创新研究成果,支撑了国家重要国防项目的研究需求。

2、主要成果和创新点
(1)爆轰驱动长实验时间激波风洞技术:为了解决临近空间低段的实验模拟技术问题,根据激波扩张后衰减的物理机制,俞鸿儒院士提出采用反向爆轰驱动技术,通过“小”爆轰管驱动“大”激波管的方法,实现入射激波扩张衰减,以获得适当强度入射激波的激波风洞设计思想。在解决了激波风洞运行最佳界面缝合条件,扰动波的弱化吸收,激波/边界层控制等关键技术后,建造了一座26米长的激波风洞。马赫数7飞行条件下,风洞性能实验获得了气流总温2600K、有效试验时间长达 14 ms的实验结果,成功地验证了长实验时间激波风洞主要关键技术。

(2)爆轰驱动激波膨胀管技术:为了解决临近空间高段的实验模拟技术问题,取得更高总温和流速的实验气流,实验室提出应用正向爆轰驱动技术和激波非定常膨胀加速原理,提出了爆轰驱动激波膨胀管技术。实验室利用激波反射型FDC正向爆轰驱动器,增设了膨胀加速段和高真空系统,在解决了激波管和膨胀加速段的压力匹配问题后,成功地研制了18米长的爆轰驱动高焓激波膨胀管(JF16)。JF16性能实验研究结果表明:应用爆轰驱动激波膨胀管技术能够获得气流速度超过8500m/s、总焓高达35MJ/kg,实验时间长达50~100ms的超高速试验气流。这种激波风洞技术具有模拟马赫数20~30、总温7000~11000K的高温流动能力。

(3)高焓化学反应流动规律研究:应用高温气体流动实验平台,实验室开展了系列的高温气体流动规律实验。关于气动力研究,通过不同解离度气体在同样条件下的对比试验,获得了真实气体效应对飞行器俯仰力矩的影响规律,对飞行姿态控制能产生重要影响。关于气动热流的研究,通过飞行器表面催化对高温气体流动气动热影响的实验,揭示了飞行器的不同催化表面对气动热流的影响高达30%,这为先进气动热防护系统的设计提供重要依据。关于大气再入物理研究:获得了关于飞行器再入大气层光电特性的实验结果,为国防预研项目提供了重要数据。关于先进减阻防热技术的研究,提出了激波重构式无烧蚀减阻防热新技术。新技术使得飞行器头部的峰值压力降低66%、最大热流降低70%、并且在有攻角飞行时同样有效果。

3、成果应用情况
(1)应用爆轰驱动长实验时间激波风洞技术,实验室2008年承担了研制能够“复现”高超声速飞行条件激波风洞的国家重大创新装备的研制项目。该激波风洞长265m、喷管直径2.5m、流动速度1.5~3km/s,总温1000K~3000K。是目前国际上尺度最大、性能水平最高的高超声速激波风洞。风洞的研制成功,既能够解决国家中长期规划重大专项xxxx工程高端气动实验的瓶颈问题,由能为开展纯净空气超燃、大尺度飞行器模型、飞行器一体化、气动光学等基础性学科问题实验研究奠定基础。该激波风洞已经成功安装,目前已经进入了调试与运行阶段。

(2)由于激波重构式无烧蚀减阻防热新技术开拓了临近空间飞行器热防护系统研制的新思路,具有重要的工程应用价值。该项技术的进一步研究获得2009年基金委《近空间飞行器的关键基础科学问题》重大研究计划的重点基金支持。

4、重要引用或评价
(1)实验室研制成功的两种爆轰驱动激波风洞技术是激波风洞技术集成化研究的成果,使我国先进高焓流动模拟技术能够满足空间飞行器全速域的实验需求,支撑了国家高超声速先进气动装备的研制。相关成果并入选AIAA美国航天杂志2008年度综述报告,是唯一一项关于先进高超声速实验技术的研究成果。

(2)获得的飞行器再入大气层光电特性实验结果为国防预研项目提供了重要数据,扭转了我国战略弹头突防研究没有关键数据的困难局面,获得了十·五国防重大预研项目和国防973项目首席科学家的高度评价。

(3)激波重构式无烧蚀减阻防热新技术开拓了临近空间飞行器热防护系统研制的新思路,是由实验室首先提出的创新性成果,获得了两项国家发明专利授权

(4)相关研究成果应邀作三次国际会议特邀报告。2008年第六届明斯克国际传热与传质论坛(VI Minsk International Heat and Mass Transfer Forum, May 19-23, 2008)姜宗林研究员获得会议的杰出学术贡献奖。
红水兵 发表于 2018-3-19 02:40 | 显示全部楼层
世界最高水平:中国正建造马赫数10-25的高超声速风洞
http://www.guancha.cn/military-affairs/2018_03_17_450505.shtml

这则报道中出现的JF-12风洞,则是直径达到1.5米的大型高超声速风洞。此前的其他节目中,曾提到美国直径1.5米的大型风洞,测试速度为4-7马赫,这应该是指美国1976年建成(后面有几次改造)的美国空军阿诺德基地的9号风洞,技术水平低于JF-12,试验能力也要差一些。

相比之下,我国的JF-12风洞有效试验时间长达100毫秒,具有复现25-50公里高空,马赫数5-9范围高超声速飞行条件的能力,是当前这一领域世界上最先进的风洞。它将可以用于进行高超声速推进技术的试验,因为试验速度比它更高的风洞的试验时间非常短,不够进行超燃冲压试验。
langge945 发表于 2018-3-21 17:16 | 显示全部楼层


                               
登录/注册后可看大图

美国DARPA公布的TBG和HAWC导弹概念图,TBG导弹将是一种可以从F-22战斗机弹舱内发射的高超声速滑翔导弹

美国空军的工作重点已经转移到TBG项目上,此外,他们还延续DARPA的合同,与“臭鼬工厂”签署了TBG项目开始后2年,也就是2022-2023年间,开始测试“空射快速反应武器”(ARRW)项目,他表示“MFC也将参与。”
iew 发表于 2018-6-5 06:19 | 显示全部楼层
贴子太多太乱了,完全不知该放在哪里:

【成果简介】
        本项目属于新材料领域无机非金属基复合材料学科。 高超声速飞行器和高推重比航空发动机是关系国家安全的重大国防装备。国际公认,连续碳纤维增韧碳化硅和碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(C/SiC、SiC/SiC,简称SiC-CMC)的应用是反映一个国家航空航天器设计与制造先进性的标志。SiC-CMC热结构件在高超声速飞行器上应用,必须解决抗烧蚀问题;在高推重比航空发动机上应用,必须解决高温长时抗氧化和雷达隐身问题。这涉及三类SiC-CMC:即抗烧蚀SiC-CMC、抗氧化SiC-CMC和高温吸波SiC-CMC。三者的共性核心问题是SiC-CMC力学性能与功能性能(抗烧蚀、抗氧化、吸波)的协同设计。 本项目从发展新工艺方法、创新设计结构功能一体化陶瓷基体入手,提出在SiC-CMC中原位自生Ti3SiC2、SiBC、SiCN基体的新思路与新方法,建立强韧性Ti3SiC2改性C/SiC、抗氧化SiBC改性C/SiC、以及高温吸波结构型SiCN陶瓷基复合材料体系,揭示上述三类新材料的强韧化、裂纹自愈合控制和多界面吸波机理,突破其应用技术瓶颈。研制的三类新材料性能优于国外报道水平,目前已在多种高超声速飞行器上获得应用,在高推比航空发动机上进入装机验证阶段。本项目发现点与科学价值如下: (1) 突破陶瓷材料传统制备工艺方法,提出结构功能一体化Ti3SiC2、SiBC、SiCN陶瓷的纳米微结构设计与近净尺寸制备新方法。发展3D打印结合反应熔体渗透、多组元化学气相共沉积、诱导分相聚合物转化裂解法,实现陶瓷微结构调控与可控制备,阐明其原位生成机理,解决先进非氧化物结构陶瓷烧结温度高、纳米界面少的难题,制备温度由1600℃以上降至1000 1300℃。 (2) 建立满足超高温环境需求的SiC-CMC新体系。揭示Ti3SiC2改性C/SiC 的强韧化和抗烧蚀机制,提出具有自主知识产权的Ti3SiC2改性C/SiC 材料体系及其设计方法,突破Ti3SiC2改性C/SiC大型复杂构件近净尺寸制造技术。抗烧蚀改性C/SiC翼前缘通过地面试验考核,并在XX 型高超声速飞行器上装机飞行成功。 (3) 创新发展在SiC-CMC中原位自生SiBC基体的新方法,建立具有自主知识产权的SiBC改性SiC-CMC体系。该体系具有优异长时抗氧化性能,已通过地面试验考核,为其在发动机上的应用奠定基础。 (4) 提出高温吸波结构型陶瓷基复合材料的设计原理、微结构模型与吸波机理。创新发展SiCN陶瓷基复合材料制备新方法,突破吸波结构型 SiC/SiCN 大型复杂构件近净尺寸制造技术。研制的SiC/SiCN密XX、调XX检验合格,交付用户。 本项目发表SCI论文140篇,其中《Int. Mater. Rev.》(IF=8.5)1篇、《Carbon》(IF=6.16)17篇、《J. Eur. Ceram. Soc.》和《J. Am. Ceram. Soc.》49篇。2010~2014年在碳和陶瓷材料领域权威期刊《Carbon》、《J. Eur. Ceram. Soc.》和《J. Am. Ceram. Soc.》上发表论文影响因子总和居国际第1位。本项目发表论文被25个国家和地区的600位专家学者引用1800次,其中SCI他引1400次。10篇代表性论文SCI他引230次。ESI高被引论文前3% 4篇,其中前1% 3篇。本项目授权国家发明专利15项。获中国复合材料青年科学家奖、陕西省中青年科技创新领军人才各1次。国际会议大会报告5次、特邀报告30次,2013年成功举办第八届高温陶瓷基复合材料国际会议(HTCMC-8)。 中国工程院杜善义院士和包为民院士评价:该项目总体处于国际先进水平,核心关键技术达到国际领先水平。、

http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001688667
iew 发表于 2018-6-5 06:21 | 显示全部楼层
抗烧蚀改性C/SiC翼前缘通过地面试验考核,并在XX 型高超声速飞行器上装机飞行成功——其实就是早年的这个图了:

SL-1.jpg
头像被屏蔽
绿色的多 发表于 2018-6-15 16:49 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

QQ|申请友链|旗下论坛|小黑屋|手机版|航空航天港 ( 豫ICP备12024513号 )

GMT+8, 2018-8-19 15:58 , Processed in 0.319562 second(s), 21 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表