“暗星”靠谱吗？解析高超声速飞行器

美国军事大片《壮志凌云2》展现了多款战机，其中臭鼬工厂（洛克希德·马丁公司高级开发项目机构）推出的暗星高超声速飞行器引人关注。那么“暗星”呈现的技术特点靠谱吗？它到底有没有真实原型呢？

解析“暗星”之前，我们先简单了解下臭鼬工厂研制的SR-71。这款美国空军侦察机主打高空高速性能，拥有钛结构、涡喷/冲压变循环发动机、雷达吸波材料、内倾双垂尾隐身设计等亮点。在服役的25年生涯中，SR-71号称“摆脱过4000多枚导弹拦截”，长期是最快的有人驾驶飞机。

《壮志凌云2》出现的“暗星”高超音速飞机

不过，SR-71有两个致命弱点，一是事故率高，二是贵。再加上卫星等新的侦察手段逐渐完善，SR-71的性价比越来越低，最终在1998年退役。

即便如此，臭鼬工厂依旧没放弃高超声速飞行器，外界长期传言其正在研制SR-72飞行器。所以我们可以认为，“暗星”未必是纯粹的臆想。

在电影中，“暗星”被设定为“10马赫战机”，远超SR-71的3.32马赫最高速度，这该如何达到呢？我们不妨回顾“暗星”起飞和冲刺的过程。

“暗星”属于小展弦比飞行器，拥有非常尖锐的机头，两侧机翼分别中置1台发动机。飞行员起飞时直接将节流阀推到底，“暗星”发动机尾喷口顿时喷出长长的尾焰，在跑道上滑行了很长距离才起飞。要注意的是，从跑道尽头进行小角度起飞时，“暗星”差点将跑道尽头的值班室房顶掀飞，幸亏飞行员果断实施了大迎角爬升，这表明“暗星”的剩余动能比较充足。

逐渐将速度拉到3.5马赫以上后，“暗星”的进气道隔板升起，气流从涡轮引擎转到了超燃冲压发动机部分。后者启动后，“暗星”的速度快速飙升到7.1马赫，机体随之严重变红，这应该是高超声速下激波加热的结果。

最终，“暗星”的速度稳定在10马赫，似乎测试成功，但飞行员还在操作超燃冲压发动机的节流阀，“暗星”速度再度飙升，随即失去了监控信号。

在这个过程中，“暗星”体现的设计逻辑大致没问题。一方面，它的滑行距离很长，毕竟这是设计速度10马赫的飞行器，产生的升力并不是常见的机翼升力，而是激波。形象地比喻，这种飞行器是“骑”在激波上高速前进的。但这类飞行器在低速下升力很差，因此需要很长的跑道来加速。

另一方面，“暗星”使用涡轮发动机和超燃发动机，分别对应相对低速和高速段飞行。而在现实中，美国空军正在开发一种双循环喷气推进系统，有望推动更大的有效载荷飞行更远，尝试像常规飞机一样起飞和降落。

具体来说，吸气式超燃冲压发动机允许空气以超声速通过燃烧室，从而比传统喷气式发动机有更显著的速度优势。电影中，“暗星”轻松突破3马赫“障碍”，正是依靠超燃冲压发动机。不过，这种发动机需要高压气流来进行压缩“发力”，因此无法在起飞、降落等低速状态下良好运行。这就导致目前最先进的吸气式超燃冲压发动机也必须先由飞行器运到高空，再用火箭助推提供初速，帮助其顺利启动。

今年初，美国国防部先进研究计划局和防务公司联合对吸气式高超声速武器的概念飞行器进行了第四次试飞。该计划成功结束，实现了所有预期目标，未来有望发展出高超声速巡航导弹和其他飞行器。

这样看来，忽略电影中飞行员跳伞的漏洞，“暗星”有一定现实技术基础，不过距离实现仍有难关需克服。（作者：王倩 图片来源：《壮志凌云2》 把关专家：中国航天科技集团科技委副主任 江帆）