高超音速飞行器(高超音速飞行器技术简介)( 二 ) _小知识

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有了冲压发动机不懈的动力源，要想实现高超音速，要想飞机达到10马赫，就需要一种秘密武器——“钱学森弹道” 。事实上，这个概念就是前几期介绍的高超音速飞行器的飞行模式。钱学森的弹道是钱老在上世纪40年代末提出的助推滑翔弹道，德国人桑格也提出了再入跳跃弹道。某半弹道再入航天器再入轨迹的基本设计思想源于钱学森的轨迹。为了满足攻击舰空母舰的需求，钱学森的弹道在最后阶段基于资源网自动制导技术，改为助推-滑翔-归航弹道，这也是反舰弹道导弹的设计思路。

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据外媒报道，中国高超声速飞行器的第三次试验是按照钱学森的轨迹在大气层边缘“随水飞行” 。由于其独特的空气动力学设计，它的速度不会被大大衰减，但它会以大约7-8倍于音速的速度“滑行” 。被外媒称为中国M20短程地对地导弹，全程高速在大气层内飞行，最大飞行马赫数6 ，最大飞行高度不超过50公里，飞行结束时进行高机动变轨，对目标进行垂直攻击。敌人很难拦截这种弹道极其奇特的导弹。其实M20导弹采用的弹道就是著名的钱学森弹道。而且，媒体报道的WU-14高超声速飞行器试飞成功，标志着中国在新型高超声速导弹的研制进度上似乎走在了世界的前面(毕竟钱老确实提出了这个理论) 。

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当飞机能够以高超音速飞行时，还有一个非常重要的技术问题需要突破，那就是黑障。因为无论是有人驾驶还是无人驾驶飞行器，都会在停电区域遇到一个问题，那就是无法通信。所谓黑盲区是指当飞船在卫星、宇宙飞船等之间飞行时。空高速返回大气层，与地面的通信会在一定高度中断，这个中断的区域称为黑盲区。停电区域通常出现在地球上35至80公里/小时[k0/]的大气中。而火箭和航天器再入大气层的部分，如弹头和再入舱，称为再入体，黑光罩的范围取决于再入体的形状、材料、再入速度、发射信号的频率和功率。黑障现象给载人飞船的实时通信和无人机的再入测量带来了困难。

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【高超音速飞行器(高超音速飞行器技术简介)】
当所有飞机返回大气层时，飞行速度极高，可以达到音速的十倍到几百倍。由于飞机头部周围冲击波的压缩和大气的粘性，当飞机表面的摩擦达到非常高的温度时，气体和烧蚀的耐热材料都被电离。因此，在飞行器周围形成一层高温电离物质，等离子体鞘层与电磁波相互作用，导致电磁波传播的衰减或反射而进行通信。此时，地面和飞机之间的无线电通信中断。随着飞机高度的降低，当速度降低到一定程度时，不再有足够的温度使气体分子电离，等离子体鞘层被释放，黑障消失。理论上，解决这个问题的关键是使用一种新的通信技术——量子通信。因为黑障针对的是电子，也就是无线电通信。然而，量子通信完全不同。量子通信使用光子，可以忽略表面摩擦产生的电离层。(蓝色区域是电离层)

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2016年，中国科学院院士潘建伟介绍，当年将发射量子卫星，形成天地通信一体化的综合量子通信网络。由于量子信号的载流子光子在外层空之间传播时几乎没有损耗，所以从技术上实现了纠缠光子在穿透整个大气后仍然存活并保持其纠缠特性，人们可以借助卫星实现量子通信的全球化。2016年8月16日1时40分，中国墨子量子科学实验卫星空发射升空，这是一颗应用于量子通信的卫星。

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2018年8月7日，有消息称，中国航天空空气动力学研究院日前在社交网站上发布消息称，已完成“星空-2”火箭的飞行试验，这是中国首次正式确认开展高超声速飞行器研究。据报道，高超音速飞行器的速度至少是音速的5倍，大约30分钟就能飞越美国上空。“星空-2”的速度达到了6马赫，飞行时速约7344公里。然而，它不仅仅是高速。发射后，高超声速飞行器飞向Tai 空，在低轨高速飞行。航线多变，导弹防御系统的卫星和雷达很难探测到这种飞机。高超声速飞行器技术确实是目前对付反导系统的利器，真的是——“世界上的武器只能快速被击破”！