圖注雙三角翼和大三角翼的區(qū)別：“超級星”高超聲速公務型客機

　　還記得當年以能超聲速巡航而聞名于世的一代名機——英法聯(lián)合研制的“協(xié)和”超聲速客機嗎？它將戰(zhàn)斗機率先應用的超聲速技術應用于客機平臺雙三角翼和大三角翼的區(qū)別，率先實現(xiàn)了超聲速洲際旅行。而在作戰(zhàn)飛機平臺從超聲速向高超聲速跨越的時候，有人又將目光瞄向了“高超聲速客機概念”，打算打造一款混合動力的新概念高超聲速客機，它叫“超級星”！

　　從“超聲速星”到“超級星”

　　其實研制高超聲速客機的想法很早就有了，2011年，英國創(chuàng)新航空企業(yè)HyperMach公司就在當年的巴黎航展上首次公布了速度馬赫數(shù)3.6、可載20人、以全新油電混合動力技術為標志的 “超聲速星”超聲速公務機概念方案及研制計劃，目標為2021年實現(xiàn)飛機首飛。此后的五年時間內，方案一改再改，相關指標也隨之一再提高。到了2017年，HyperMach公司的最新方案已經將速度指標提升到了馬赫數(shù)5，正式跨入了高超聲速領域。新方案重新命名為“超級星”。

　　總體方案雙三角翼和大三角翼的區(qū)別：跟“協(xié)和”有點像

　　“超級星”飛機全長約260英尺（約80米），可載36人，航程7000海里（約12800千米）雙三角翼和大三角翼的區(qū)別；全機呈細長型總體布局，采用大后掠角雙三角翼機翼和后掠鴨翼的氣動布局，兩臺巨大的發(fā)動機位于后機身背部兩片V型垂尾中間位置，垂尾同時起到了屏蔽發(fā)動機噪聲的功能。

　　從公布的設計概念圖來看，“超級星”與當年的“協(xié)和”超聲速客機有幾分相像，同樣是采用三角翼、同樣采用尖銳的機頭，這是因為這些設計都有利于降低高速飛行中的空氣阻力。但“超級星”遠距耦合鴨式布局的總體思路，其實比“超級星”減阻效果更好，適合更高速飛行。

圖注雙三角翼和大三角翼的區(qū)別：“超級星”采用遠距耦合鴨式布局

　　技術創(chuàng)新亮點：混合動力推進技術

　　在軍用高超聲速飛機的動力裝置領域，目前比較成熟的主流方案是沖壓組合發(fā)動機、預冷渦輪技術、乘波體氣動布局等，但“超級星”卻“不走尋常路”，提出了一個非常新的技術方案——油電混合動力技術。

　　這一名為H-Magjet5500-X的新型發(fā)動機，是一種采用超導發(fā)電機／電動機和航空渦輪發(fā)動機原理的全新油電混合推進系統(tǒng)，它的基本工作原理是：渦輪燃燒室產生的高溫燃氣通過葉片驅動超導體葉盤旋轉，進一步驅動環(huán)形超導發(fā)電機產生電力，電力通過中心管路傳輸用于驅動電動壓氣機和對轉風扇。由于渦輪產生的熱能在通過動能轉化成電能后，經過“超導”技術功率提取，因此功率損耗低于常規(guī)的“電力飛機”概念。這款發(fā)動機可產生76000磅（約34.5噸）推力和65兆瓦的電功率。其中，實際維持飛行只需要50～55兆瓦電功率，還有7～10兆瓦剩余用于其它機載系統(tǒng)，如驅動等離子發(fā)生裝備來減小機身阻力和聲爆強度。發(fā)動機可以使用生物燃料，也可以使用JP-7等常規(guī)軍用航空燃油。

圖注：新概念混合動力發(fā)動機的核心機部分

　　等離子體主動流動控制技術

　　這是“超級星”的第二大技術創(chuàng)新。飛機機鼻前方和機尾后方均安裝有尺寸較大的細長尖錐型裝置，該裝置可電動控制伸縮，主要用于來管理高馬赫數(shù)飛行時產生的激波形狀和位置，可以有效稀釋和削弱激波壓力、改變激波結構，從而獲得更好的氣動效率；同時該裝置可利用機載大功率電源來加熱和電離來流空氣，產生等離子體，通過等離子體加熱來改變局部流場和當?shù)伛R赫數(shù)，進一步降低激波強度，從而達到氣動減阻和降低聲爆的目的。目前等離子體主動控制技術，即便在軍用飛機上也還從未有機型試驗和采用過。

　　未來展望：可能“參軍”

　　目前，HyperMach公司目前已經開始制造渦輪核心機的首個葉片級試驗件，預計2017年年初將完成制造，首臺全尺寸發(fā)動機預計將在2019年開始整機測試。而全尺寸“超級星”高超聲速公務型客機預計將在2025年完成首飛。

　　如果“超級星”能如期定型服役并達到設計性能，以其優(yōu)異的平臺性能，極有可能“參軍”，作為高超聲速電子戰(zhàn)/特種飛機平臺改裝使用。到時候，能夠高超聲速飛行的預警機、電子巡邏機，其戰(zhàn)場生存能力將得到極大提升。也許各國空軍們又得想點什么新辦法來對付這種“跑得快”的軍用特種飛機了。

　　【兵工科技】系頭條號簽約作者。