出大事，中國科學家發現美高超彈失敗原因，絕密信息公然告訴美國

2024年04月10日12:55:04 軍事 1570

20 年來，美國先後通過實施 X-43A 、X- 51A、HTV-2 等多個高超聲速飛行器項目，可以說，美國在高超音速導彈的布局上要比中國更早更加全面。但是，美國卻一直沒有攻克高超音速導彈。

美國空軍的重點從戰略射程、飛行馬赫數高達 20 的 HTV-2 項目轉向發展戰術射程、飛行馬赫數 8 ~ 10 的 TBG 項目。TBG 項目的諸多性能指標相比 HTV-2 已大幅下降，如今又轉向了飛行馬赫數5的ARRW項目。

然而即使如此，美國依然研製失敗，可以說是美國在多個高超音速項目上的失敗已經浪費了近20億美元，如今美國開始轉向相對簡單的、超燃衝壓動力的、吸氣式高超音速巡航導彈HACM項目上，難度一降再降，資金卻一再增加，美國計劃在這個項目上投入20多億美金。從而在2027財年之前擁有可用於作戰的HACM武器。

美國議會甚至直接對軍工體開噴，說美國軍工體從美國這裡賺走了幾十億美元，卻沒有給到想要的高超音速導彈。

而就在近日，港媒《南華早報》發表了一篇文章，中國科學家公開了美高超彈失敗原因，這樣絕密的信息被公開，這究竟安的什麼心？

高超音速技術實驗室研究員劉軍教授領導的團隊發表在《空氣動力學報》上的一篇論文顯示，美國人用來研究高超音速模擬與分析的高溫燒蝕複雜方程中一個被忽略的致命缺陷可能是問題真正的根源，那就是用來分析的軟件CFD求解器存在嚴重缺陷。CFD求解器作為重要設計工具和測試系統,在高超聲速研究和超然衝壓發動機設計中起到舉足輕重的作用」。從七十年代起,在美國政府的支持下，蘭利中心便注意開發計算流體動力學(CFD)求解器。現在已形成幾何建模、網格生成、CFD求解、圖形後處理和驗證測試等多種工具,是超然衝壓發動機研製的重要基礎和有力保障。

而出問題的就是Vulcan—CFD軟件，VULCAN被NASA視為模擬高速推進設備內流特性的標準，採用格心有限體積法,可計算空間上是橢圓型的和拋物型的三維湍流反應流動方程(包括Euler方程、空間推進的PNS方程、薄層近似N-S方程、全N-S方程),可模擬理想氣體、化學非平衡流凍結流,可求解二維/軸對稱、三維的定常或非定常流動。

中國科學家發現，蘭利研發的Vulcan—CFD軟件在高超音速流場上細節處理存在非常嚴重的問題，該團隊在論文中表示，該軟件對這一細節缺乏關注，導致模擬分析無法精確預測飛機表面的化學成分和溫度變化，這可能會對依賴于飛機表面的模擬、設計或分析工作產生重大影響。

也因為這款軟件的失誤，導致了美國耐高溫材料最大的問題就是不透電磁波，導彈的制導部件無法工作，不能打擊移動目標。

隨着導彈飛行速度的提高，導彈在高超音速飛行過程中會產生大量的熱量，當飛行速度達到 8Ma 時，彈體的頭錐部位溫度可達 1800℃，其他部位溫度也將在 600℃ 以上，因此對材料的耐熱性提出了較高的要求。此外，為了保護飛行器通訊、遙測、制導、引爆等系統正常工作，那材料還需要能夠透電磁波，材料既要適應導彈氣動力、氣動熱和飛行過程中的惡劣環境，又要滿足尋常的制導要求，因此，要求材料必須具備耐熱、防熱、承載、透波等功能。

沒有考慮到高超音速飛行器與空氣摩擦產生高溫過程中，受摩擦空氣產生高溫發生氮氣和氧氣的化學反應產生的額外渦流，增加高超音速飛行器表面熱效應。因此美國航天局NASA公開的高超音速飛行器算法低估了高超音速狀態下飛行器受熱情況和受力情況。

這樣就導致了NASA的科學家無法準確還原高超音速整流罩所處的實際環境，所有針對這種模擬需求設計的整流罩都存在很大的缺陷，在飛行過程中某些「未加固」的區域可能會遭到比試驗之外更嚴重的高溫氣流沖刷從而導致透波失效甚至失去聯繫到失控墜毀等，也就是說，NASA研發的所有高溫透波材料都是基於錯誤數據研發出來的，因此失敗是必然。

NASA的CFD求解器從研發開始，就禁止美國盟友之外的國家使用，數據也是絕密，而對於美國盟友來說，蘭利研究中心具有各種先進測試手段和各種實驗室,還有世界上最好的風洞，自然研發的軟件也是絕對權威的，這就導致了美國盟友在錯誤的道路上越走越遠，因此，凡事使用美國CFD求解器的國家，都沒有成功研發高超音速導彈。