相對於美太空軍的高調炫技,美空軍顯然有點諸事不利,寄予厚望的ARRW項目再次被要求注入1300萬美元,目前該計劃總計已經耗資超過13億美元,從2018年起已經整整6年,屢射屢敗,至今尚未成功,波音的X-37B卻在太空邊緣高超音速炫技,難道就不能教教洛馬早點搞出高超導彈?
13億美元整不出一枚高超導彈! 美軍被逼追加投資
9月26日,美空軍正式授予洛克希德·馬丁公司的導彈與火控部分的ARRW項目一份價值13,447,746(1344萬)美元的新合同,至此該合同的總價值已經達到了1,319,270,400(13.2億)美元,這個從2018年開始的高超音速項目,在經過6年耗資超過13億美元後,依然沒有任何起色!
ARRW項目:美軍最寄予厚望的高超項目
美軍執行過的高超項目有很多個,但自「立項」以來到現在並且成熟度最高的總共有三個項目,分別是空軍2個,陸軍海軍合作一個:
- LRHW(海軍與陸軍合作):暗鷹的陸基高超音速導彈,洛克希德·馬丁公司為美國陸軍開發的遠程高超音速武器,射程2800+千米,最高速度17馬赫;
- ARRW(空軍高超項目):洛馬為空軍開發的AGM-183A空射快速反應武器,射程1600千米,最高速度7馬赫+;
- HACM(空軍高超項目):雷神公司和諾斯羅普-格魯曼公司為空軍開發的Hypersonic Attack Cruise Missile(HACM)(高超音速攻擊巡航導彈),這種導彈為吸氣式,射程1900千米,速度8馬赫;
三個項目中ARRW是成熟度最高,最接近成功的項目之一,同時由於其搭載平台為空基,特別適合美軍使用戰略轟炸機遠程巡航至西太平洋靠近中國的海域威懾中國,其靈活性很大,遭到打擊後生存率很高,因此這是美軍最寄予厚望的項目,從2018年來多次撥款,目前該項目已經耗資超過13.2億美元,但其測試結果卻差點讓美國空軍吐血:
- 2021年4月5日,ARRW導彈助推器第一次測試,但試驗時未能在B-52的掛架上脫離;
- 2021年7月28日,美空軍進行ARRW的助推器第二次測試,但釋放後助推器未能成功點火;
- 2021年12月15日,AGM-183A導彈(助推器+彈頭)測試,導彈未能在載機上脫離,試驗失敗;
- 2022年5月14日,美國空軍第四次測試了AGM-183 ARRW高超音速導彈,從B-52轟炸機上發射後成功點火,最終飛行速度達五倍音速,測試獲得了圓滿成功;
- 2023年3月13日,美國空軍第五次測試AGM-183 ARRW高超音速導彈,結果數據鏈中斷,導彈不知所蹤,測試數據大部分可能已經丟失,空軍部長弗蘭克·肯德爾表示測試失敗;
五次試射只有一次成功,美空軍高層非常惱火,測試失敗後空軍部長肯德爾建議取消ARRW,並且將年內測試結果作為後續關鍵考慮,或者將削減下一年度的預算資金:
原因是2023年3月份的發射讓美軍對期盼已久的高超音速武器屢屢失敗已經徹底失去了信心,但ARRW還有幾枚庫存導彈,決定對其測試後再決定是否取消該計劃:
- 2023年8月19日,空軍對ARRW進行了另一次測試,並表示「對ARRW的能力獲得了寶貴的新見解」;
- 2023年10月12 日,空軍對ARRW進行了另一次測試,並表示「對這項新技術的功能獲得了寶貴的新見解」;
- 2023年11月15日,洛克希德·馬丁公司宣布,該項目在開發取得突破後,公司及其供應商已做好低速製造的準備;
各位看明白了嗎?測試失敗就是空軍對ARRW有了寶貴的新認識,這說話真藝術,各位千萬別想當然得認為只有中文才有藝術,英文一樣非常藝術!11月15日據說已經測試成功,洛馬都開宣布準備量產,但是令人沮喪的消息再次傳來:
2024年3月17日,一架攜帶了ARRW AGM-183高超音速導彈的B-52從關島安德森空軍基地起飛,在飛行了4000公里後向位於低緯度的誇賈林環礁的里根導彈試驗場射出了這枚導彈。結果令人遺憾,據美國空軍3月20日發布的聲明:「空軍對這項技術的能力獲得了寶貴的見解」,不用說,ARRW再一次失敗了,要不然美國空軍會如此低調?
原本以為ARRW會就此被取消,因為在去年3月份美國空軍就威脅要取消ARRW項目,但苦於美軍目前並沒有高超導彈,相比之下還是ARRW最接近實戰狀態,所以繼續測試,但今年3月份還是可恥的失敗了,種花家認為美軍必定會取消該項目,但沒想到的是ARRW項目再一次獲得1300萬美元的資金,再次續命成功。
美軍高超導彈項目實在不太順利,今年初美媒SANDBOX(沙盒新聞)統計了美軍過去測試的「所有」高超音速項目,成功率還算湊合,要是從技術驗證角度來看也不算太差,但沒有一款能在最終測試中闖過最後一關:
美軍並未公開每次測試失敗的原因,除了部分還沒有射出發射架的測試外,還有部分測試是在空中失蹤或者數據鏈中段等問題,據社交媒體上的說法,可能是美軍的高超音速氣動技術不太過關,導致每次在經歷高超音速激波的氣動作用或者加熱的高溫時,彈頭就被破壞了,這就是時成功時不成功的主要原因。
X-37B炫技:波音真的不想救洛馬?
說到底美軍高超音速導彈就是在高超音速激波的氣動作用下廢了,所以問題來了,美國沒這技術嗎?完全不是,就拿美太空軍10月10日宣布X-37B將多次穿過地球的高層大氣,利用大氣阻力來改變其繞地球運行的軌道的技術來說,這是妥妥的極高超音速控制技術!
波音炫技:技術含量幾何?
X-37B是波音公司為美國太空軍研發的一種「無人太空飛機」,總重量約在5噸左右,從外觀看與早期的太空梭非常相似,所以也被稱為迷你版太空梭,不過不一樣的是X-37B是雙垂尾。
這種飛行器的飛行方式與太空梭類似,起飛時需要火箭垂直起飛將其送入近地軌道,其自身攜帶了太陽能電池與燃料能讓其持續在軌道上機動飛行1~2年甚至更久,從歷次任務也可以看出最長的任務飛行了908天,將近2年半時間,並且有5次超過了1年,有2次超過了2年。
X-37B返回時也和太空梭類似,主要使用平坦的機腹以及鈍型機頭給飛行器在大氣層中減速,利用耐高溫隔熱瓦抵受重返大氣層時所產生的高溫,逐漸從高超音速、超音速減速到亞音速,直至臨近機場降落。
X-37B有發動機,但它不會在大氣層內啟動,因此無法在大氣層內長距離飛行,但因為其滑翔性能不錯,有一定的機動能力,可以自由選擇降落機場,不過一般都是從佛州卡角發射,然後在加州的范登堡空軍基地降落,當然也可以在佛羅里達降落,只要事先規劃好,它可以在大部分足夠長的機場上降落。
目前這次飛行是X-37B的第七次飛行(OTV-7),COSPAR ID 為2023-210A,SATCAT no.為58666,根據這倆中的任何一個信息,很快就能在人造物體軌道查詢網站中查到它的軌道數據為:
軌道數據取自於下面的兩行式軌道根數:
1 58666U 23210A 24278.62998688 0.00008500 00000-0 22637-2 0 06
2 58666 58.9780 316.2235 7277180 182.9046 177.0954 2.28706019 02
時間 (協調世界時 UTC): | 2024年10月4日 15:07:10 |
軌道偏心率: | 0.7277180 |
軌道傾角: | 58.9780° |
近地點高度: | 247 km |
遠地點高度: | 35664 km |
升交點赤經: | 316.2235° |
近地點幅角: | 182.9046° |
每日繞地圈數: | 2.28706019 |
初始時刻的平近點角: | 177.0954° |
初始時刻的軌道圈數: | 0 |
有興趣的朋友就能根據兩行式軌道根數立馬模擬出目前X-37B在軌道上的位置,同時各位一定是發現了X-37B的遠地點高度達到了35664 km,軌道傾角接近59度,也就是大橢圓大傾角,並且軌道遠地點接近3.6萬千米,它就是去偷窺靜止衛星軌道上的中俄衛星的,現在任務完成了,要回到低軌道,一般的操作是這樣的:
- 降低遠地點高度:大橢圓軌道的在軌飛行器可以在接近近地點時減速,從而拉低遠地點的高度,達到降軌的目的
- 降低近地點高度:在遠地點減速即可拉低近地點高度;
這個操作看起來很簡單,但需要啟動火箭消耗燃料來達到這個目的!當然也有另一種方法,降低X-37B的近地點高度,讓其近地點進入高層大氣,利用大氣層的阻力來降低近地點的速度,當然只要切入速度以及切入點掌握好,改變軌道傾角也是可以的。
那麼問題來了,如果降低到了大氣層內,那下一次繞行是不是會掉到地球上?如果不處理的話當然會,但可以在原地點用火箭發動機加個速即可提高近地點高度避免掉入地球,儘管也消耗了點燃料,但相對於降低遠地點的大量燃料,這個利用大氣層的阻力來操作還是相當划算的。
但這個控制技術要求很高,因為高層大氣很稀薄,X-37B穿過時其速度遠超第一宇宙速度,也就是極高超音速的模式(超過30馬赫)穿越高層大氣,對啟動控制技術,對氣動加熱防護等級要求是相當高的!種花家不擔心X-37B這項技術會翻車,畢竟NASA的獵戶座飛船以及小行星探測器採樣返回的返回艙,是在大氣層內打過水漂的!
波音的X-37B那麼好的高超音速氣動控制技術,為什麼就不能教下洛馬?讓他們的ARRW趕緊可以用起來?畢竟X-37B掌握的絕熱技術比ARRW要求的等級要高1個數量級以上,難道美國企業那麼卷,這點技術都不互通?
答案是這倆完全不相配,因為ARRW要的是既透波又耐高溫的材料,而X-37B是絕熱瓦,後者絕熱等級確實到位了,但透波率實在太差,而且還太重,完全沒法作為X-37B的彈頭材料!所以不是波音不教,而是真不會,根本就教不了洛馬!
回到ARRW,13億美元搞不出一枚高超導彈
只要近些年來關注美國的網友一定能發現,這幾年來NASA或者美國防部執行的案子中,經費不斷上漲,案子周期不斷拉長,最終被取消的案子越來越多,其典型的幾個代表就是NASA的航天探索與美軍的高超導彈開發計劃,遙遙無期,費用嚴重超標!
這有兩個原因,一個是美國近些年來科研技術水平不斷下降,工程式控制制能力極度薄弱,NASA淪為外包方,國防部被各個軍工企業「綁架」;另一個則是軍工複合體的利益相關方運作,這些團體拚命從美國政府這邊薅羊毛,盡其所能,只有等美國政府給足了錢之後方案才會擠牙膏一樣慢慢成功。
畢竟從2004年初美國就已經突破高超音速發動機技術,但到了2024年還搞不定高超導彈,你沒法理解美國人的思維,中俄都搞出來了,朝鮮伊朗都有了,美國就是沒有!要不是美國軍工消極怠工凈想著掙錢,磨洋工磨久了,手生疏了,結果還真悲劇了!