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五十多年前51區測試的秘密技術 竟然是未來六代戰機的關鍵?

原標題:五十多年前51區測試的秘密技術 竟然是未來六代戰機的關鍵?


看 航 空


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1947年7月5日發生了著名的「羅斯威爾事件」,有關外星人的各種傳說時至今日依然吸引著一批批的UFO愛好者,然而美國軍方卻在多年以來對此事三緘其口。但是隨著2013年「51區」絕密文獻的部分解秘,我們發現「51區」並沒有所謂的「外星人」而是美國空軍的一處秘密戰機研發基地,從其中走出的U-2、SR-71、F-117等著名戰機。今天我們就來看下這些來自於「51區」的航空黑科技!



自適應變循環發動機


上榜理由:一款讓F-22無法駕馭的超級發動機



提到變循環發動機技術,就不得不提到大名鼎鼎的SR-71「黑鳥」偵察機,一提到「黑鳥」人們往往被其UFO一般的外形所吸引,卻難以注意到「黑鳥」機身上那對碩大的發動機J-58就是世界上第一款服役的變循環發動機,「黑鳥」的「雙三」性能說到底還是拜其所賜。



變循環發動機本質上是一台低涵道比的渦扇發動機或帶有外涵道的渦噴發動機。隨著飛行速度的提高,渦扇的前風扇會停止運作並調整到阻力最低的情況關閉外涵道,變成一台渦噴發動機。速度再提高時渦噴發動機的進氣也會關閉並啟動外涵道,並在外涵道的末端點火,變成衝壓發動機。這樣一台發動機就可以擁有三種發動機的性能優勢,適應從低速飛行到高超聲速的各種情況。


在美國上世紀80年代推出的先進戰鬥機計劃(ATF)中,通用電氣所設計的YF-120變循環發動機曾計劃裝備給當時美國空軍推出的YF-22也就是後來的F-22戰機,但後來卻因為其過於高昂的成本與複雜性,美國軍方最終選擇了性價比更高的F119,但這依然難掩YF-120本身的價值,變循環發動機依然是美國空軍下一代先進戰鬥機動力的最有利競爭者。


碳/碳基複合材料


上榜理由:想實現推重比20的發動機,這款材料是唯一的選擇



碳/碳基複合材料作為一種新型結構材料,其重量輕,高強度,優越的熱穩定性等特點在航空發動機製造中有著傳統金屬合金難以比擬的優勢,到目前為止,也只有碳/碳基複合材料製造的渦輪轉子葉片可以承受推重比20的高性能發動機所帶來的2200攝氏度以上的進氣口高溫。



碳/碳基複合材料最為神奇的一點是在1000-1300攝氏度的高溫環境下,它的強度不僅沒有下降,反而有所提高。在1650攝氏度以下時依然還保持著室溫環境下的強度。而上文所提及的YF-120變循環發動機,由於變循環發動機需要在發動機在渦噴與衝壓發動機之間互相轉換,因此在不同高溫環境下擁有最佳適應性的碳/碳基複合材料便成為YF-120最適合候選材料。


液態金屬天線


上榜理由:液態金屬重新定義戰鬥機的航電系統


提起液態金屬,很多朋友都會聯想到電影《終結者2》中那個酷炫的T1000液態金屬機器人,現如今液態金屬在航空領域也有了更為廣泛的運用,尤其是在飛機的航電系統之中。在現代戰鬥機中出於任務需求,常常需要配裝十餘種適用不同頻率的天線,冗餘的航電設備也為戰鬥機增加了不必要的重量。為了精簡戰鬥機重量美國空軍實驗室開發了一種液態金屬天線。



這是一種在可在內部填充液態金屬的通道系統,可以根據所需的頻率和方向進行重新配置天線,並在70兆赫到7吉兆的頻率範圍內進行測試,使用的液態金屬為鎵,其熔點為30攝氏度,通過添加銦等其他金屬形成合金,可使熔點降到-28攝氏度,這套通道系統可以採用柔性結構進行集成,形成柔性混合電子系統。該項技術目前準備先在無人機上進行測試,預計在未來10年左右可以大規模運用。


高功率射頻武器技術


上榜理由:看不見殺傷才是最致命的



高功率射頻武器,又稱高功率微波武器,主要通過發射高密度的電磁波束來摧毀敵方設備或是設備中的敏感和關鍵電子電路而使其失效,除過電子戰攻擊外,高功率射頻武器如今甚至可以做到對作戰人員進行攻擊,使其喪失戰鬥力。



美國在上世紀80年代為了應對蘇聯強大的核打擊力量,提出了名噪一時的「星球大戰計劃」在該項計劃中就曾提出使用高功率射頻武器如微波、激光、高能粒子束、電磁動能武器等與常規反導武器相結合對蘇聯戰略導彈進行多層次的攔截。


從冷戰至今美國空軍制定了多項高功率射頻武器發展計劃來加強未來戰場的電子攻擊能力,其主要目的在於配合計算機網路攻擊,入侵敵人數字通信網,摧毀敵方的防空武器系統。高功率微波武器在早期曾採用專門改進的空對地巡航導彈作為其發射平台,但不能使波束精準攻擊目標,如今以升級為可重複使用的定向能武器,可用無人機運載攜帶。



時至今日,「外星人」的秘密雖已真相大白,但是美國空軍的科研之路卻不會停止,從冷戰結束至今,「51區」的基地歷經數次擴建,規模不斷擴大,美國空軍以一種不計成本的方式在先進武器的研發上投入了巨量的資源,其目的就是未了保持美國在航空科技領域所取得的優勢地位。


現如今隨著F-35走向世界,在全球範圍內掀起了一陣五代機的擴散狂潮,而美國空軍關於下一代的先進戰機計劃也被提上了日程,也許是二十年甚至只要十年,我們就看到那些現如今的「黑科技」馳騁於藍天之上,亦如同80年代立項的F-22一般,徹底打破人們對戰鬥機的認知。


文案:蓋宇斌


編輯排版:李美靜


監製:王 蘭






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