出大事，中国科学家发现美高超弹失败原因，绝密信息公然告诉美国

2024年04月10日12:55:04 军事 1570

20 年来，美国先后通过实施 X-43A 、X- 51A、HTV-2 等多个高超声速飞行器项目，可以说，美国在高超音速导弹的布局上要比中国更早更加全面。但是，美国却一直没有攻克高超音速导弹。

美国空军的重点从战略射程、飞行马赫数高达 20 的 HTV-2 项目转向发展战术射程、飞行马赫数 8 ~ 10 的 TBG 项目。TBG 项目的诸多性能指标相比 HTV-2 已大幅下降，如今又转向了飞行马赫数5的ARRW项目。

然而即使如此，美国依然研制失败，可以说是美国在多个高超音速项目上的失败已经浪费了近20亿美元，如今美国开始转向相对简单的、超燃冲压动力的、吸气式高超音速巡航导弹HACM项目上，难度一降再降，资金却一再增加，美国计划在这个项目上投入20多亿美金。从而在2027财年之前拥有可用于作战的HACM武器。

美国议会甚至直接对军工体开喷，说美国军工体从美国这里赚走了几十亿美元，却没有给到想要的高超音速导弹。

而就在近日，港媒《南华早报》发表了一篇文章，中国科学家公开了美高超弹失败原因，这样绝密的信息被公开，这究竟安的什么心？

高超音速技术实验室研究员刘军教授领导的团队发表在《空气动力学报》上的一篇论文显示，美国人用来研究高超音速模拟与分析的高温烧蚀复杂方程中一个被忽略的致命缺陷可能是问题真正的根源，那就是用来分析的软件CFD求解器存在严重缺陷。CFD求解器作为重要设计工具和测试系统,在高超声速研究和超然冲压发动机设计中起到举足轻重的作用”。从七十年代起,在美国政府的支持下，兰利中心便注意开发计算流体动力学(CFD)求解器。现在已形成几何建模、网格生成、CFD求解、图形后处理和验证测试等多种工具,是超然冲压发动机研制的重要基础和有力保障。

而出问题的就是Vulcan—CFD软件，VULCAN被NASA视为模拟高速推进设备内流特性的标准，采用格心有限体积法,可计算空间上是椭圆型的和抛物型的三维湍流反应流动方程(包括Euler方程、空间推进的PNS方程、薄层近似N-S方程、全N-S方程),可模拟理想气体、化学非平衡流冻结流,可求解二维/轴对称、三维的定常或非定常流动。

中国科学家发现，兰利研发的Vulcan—CFD软件在高超音速流场上细节处理存在非常严重的问题，该团队在论文中表示，该软件对这一细节缺乏关注，导致模拟分析无法精确预测飞机表面的化学成分和温度变化，这可能会对依赖于飞机表面的模拟、设计或分析工作产生重大影响。

也因为这款软件的失误，导致了美国耐高温材料最大的问题就是不透电磁波，导弹的制导部件无法工作，不能打击移动目标。

随着导弹飞行速度的提高，导弹在高超音速飞行过程中会产生大量的热量，当飞行速度达到 8Ma 时，弹体的头锥部位温度可达 1800℃，其他部位温度也将在 600℃ 以上，因此对材料的耐热性提出了较高的要求。此外，为了保护飞行器通讯、遥测、制导、引爆等系统正常工作，那材料还需要能够透电磁波，材料既要适应导弹气动力、气动热和飞行过程中的恶劣环境，又要满足寻常的制导要求，因此，要求材料必须具备耐热、防热、承载、透波等功能。

没有考虑到高超音速飞行器与空气摩擦产生高温过程中，受摩擦空气产生高温发生氮气和氧气的化学反应产生的额外涡流，增加高超音速飞行器表面热效应。因此美国航天局NASA公开的高超音速飞行器算法低估了高超音速状态下飞行器受热情况和受力情况。

这样就导致了NASA的科学家无法准确还原高超音速整流罩所处的实际环境，所有针对这种模拟需求设计的整流罩都存在很大的缺陷，在飞行过程中某些“未加固”的区域可能会遭到比试验之外更严重的高温气流冲刷从而导致透波失效甚至失去联系到失控坠毁等，也就是说，NASA研发的所有高温透波材料都是基于错误数据研发出来的，因此失败是必然。

NASA的CFD求解器从研发开始，就禁止美国盟友之外的国家使用，数据也是绝密，而对于美国盟友来说，兰利研究中心具有各种先进测试手段和各种实验室,还有世界上最好的风洞，自然研发的软件也是绝对权威的，这就导致了美国盟友在错误的道路上越走越远，因此，凡事使用美国CFD求解器的国家，都没有成功研发高超音速导弹。