汇编: 龙子 ✍️ 作者:啊三军网
中国航空航天工程师利用美国高超音速科学家和美国国家航空航天局 (NASA) 项目开发的科学来解决拟议中旨在拦截高超音速导弹的高超音速运载火箭的问题。
该系统是一种由吸气式发动机提供动力的无人驾驶飞机,可以以五倍以上的音速进行远距离飞行,并发射“动能武器”来消灭来袭的高超音速导弹。
这个假设的概念是基于上海机电工程学院尹中杰领导的团队的一篇论文。
它于 1 月 1 日发表在同行评审期刊《航空航天技术》上,来自 南华早报 (SCMP) 说. 据说该研究所还为中国军方开发无人机和电子产品。
不合适的飞控算法
“通过使用预警卫星和地面雷达站,飞机可以预测来袭高超音速导弹的轨迹,然后在飞行途中发射小型动能武器来消除威胁。 随着攻击结束,飞机可以返回并为下一次任务做好准备,”南华早报说。
但该设计在高级系统设计阶段遇到了“复杂的数学问题”。 目前的中段拦截算法是为火箭发动机驱动的常规导弹开发的,而不是为吸气式高超音速飞机开发的。 使用这些方程式可能会导致它失去控制甚至崩溃。
另一个数学问题是开发一种算法,可以准确预测高超音速威胁的路线,这种威胁的行进速度极快,机动复杂。 这样的代码需要超出机载计算机能力的高度复杂的计算。
美国高超音速科学家和 NASA 使用的数学解决方案
因此,该团队使用当时麻省理工学院 (MIT) 学生大卫·本森 (David Benson) 开发的数学解决方案开发了一种新算法。 南华早报补充说,根据他在 LinkedIn 上的个人资料,Benson 现在是 Charles Stark Draper 实验室的主要科学家之一。 高超音速技术是该研究所的主要研究领域之一。
该团队聘请了本森 2004 年的博士学位。 论文提出了一种称为高斯伪谱转录的数学解决方案,可以显着简化运载火箭的复杂飞行控制系统。
Yin 的团队还使用了美国国家航空航天局 (NASA) 为其 X-33 高超音速飞机开发的算法。 虽然接近完成,但 X-33 项目从未试飞,并于 2001 年因技术困难而被取消。
计算机模拟现在表明,新算法大大简化了飞行计算机的计算过程。 尽管新算法绘制了更长的飞行路径,但它仍然设法将飞机引导到距离目标 6.8 公里以内,正好在飞机可以部署的动能武器的杀伤区内。
令人印象深刻但只是理论上的——专家
一名前印度空军 (IAF) 战斗机飞行员也是一名航空工程专业毕业生,目前从事软件工作,他承认这项研究看起来意义重大且具有开创性,但指出该平台缺乏实际工作模型。
“它纯粹是理论和计算机模拟的,甚至没有可以验证某些概念的技术演示器。 它也没有提到成本,因为高超音速导弹很昂贵,而且中国已经拥有进攻性高超音速平台,可能已经花了一大笔钱来开发它们。 很难相信他们还会斥巨资开发基于高超音速的拦截平台。 这几乎没有成本效益意义,”飞行员告诉欧亚时报。
这位飞行员的观点源于一部分战略家的信念,即高超音速导弹在某些方面正在成为新型核武器,其威慑目的多于实际用途。 然而,当前的乌克兰战争却证明并非如此。
去年 8 月 21 日,俄罗斯国防部长谢尔盖绍伊古表示,俄罗斯声称已三次对乌克兰目标使用其空射 Kinzhal 高超音速导弹。 这种说法似乎是正确的,因为西方军事观察家和科学家会立即否认它。
没有关于可重复使用的高超音速运载火箭打算对来袭的高超音速导弹发射的“动能武器”的详细信息。 “常规的空对空或空对地导弹开发需要对飞机发射塔进行‘冲击’和‘释放’测试。
想象一下,将对高超音速导弹进行多少次测试才能释放另一种武器。 这将需要很长的时间来开发,”这位前 IAF 飞行员进一步补充道。
曾参与国防研究发展组织 (DRDO) 电子和雷达发展机构 (LRDE) 的一位科学家认为,新算法可能会衍生出新一代飞行控制计算机、传感器和制导系统。
“数学、软件、电子、电气和航空电子工程是直接相关的。 任何领域的任何发展都会影响到另一个领域。 这取决于中国科学家及其军方是否决定朝那个方向进行研究,”这位科学家说。
因此,该报告庆祝的似乎主要是理论上的成就,可能意味着更大规模的公关活动,以提升该国作为新兴技术强国的形象。
中国专攻高超音速导弹通信?
中国上一次在高超音速技术方面取得可靠的技术突破是在 2022 年 1 月,当时空间物理实验室科学技术部声称找到了一种方法来维持 一致的沟通 用高超音速导弹。
人造物体在重返大气层时由于与地球大气层的摩擦而在表面产生极高的温度,从而产生“等离子屏蔽”,从而导致通信中断。 高超音速武器表面形成电离气体并阻挡信号。 由于地面雷达无法识别和锁定等离子掩体后面的高超音速目标,这个问题被称为“黑色屏障”。
天津大学精密仪器与光电工程学院发明了一种激光系统,可以发射太赫兹波段的连续电磁波束,这是6G下一代通信技术所需要的。 在此之前,2022 年 1 月 6G 技术取得了突破,研究人员 创纪录 传输速度为每秒 206.25 吉比特。
独立 研究 关于高超音速导弹的通信阻塞问题,提议建立一个大型高频通信网络,该网络由环绕卫星和船舶的地面站组成。
尽管如此,所有这四项发展都表现出一贯的科学推动力,尤其是对高超音速通信的推动。 尽管充满了缺点,但这些个别的科学成就往往构成了巨大的技术进步。
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