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洛克希德·马丁公司SR-72,俗称“黑鸟之子”,是一种美国高超音速无人机概念,旨在用于情报,监视和侦察(ISR),由洛克希德·马丁公司于2013年私下提出,作为退役洛克希德SR-71黑鸟的继任者。该公司预计,到2025年,SR-72测试飞行器可能会飞行。

SR-72的设计将具有比SR-71更好的性能。它集成了无人驾驶,隐身,高超音速和高空侦察能力。它可以轻松躲避大多数防空导弹和拦截器,其最大速度可以达到六个。声速是SR-71的两倍。由于SR-71“黑鸟”侦察机一直很容易进入其他国家的领空,但一直没有被击落,因此新的SR-72无疑会让其他国家更难对付。

背景和早期工作

SR-71黑鸟于1998年被美国空军退役留下了许多知识渊博的人,认为监视卫星,载人飞机和无人驾驶飞行器之间的覆盖范围差距,用于情报,监视和侦察(ISR)以及打击任务。随着反卫星武器、反介入/区域拒止战术和反隐身技术的发展,人们认为高速飞机可以穿透受保护的空域,在敌人发现或拦截目标之前对其进行观察或打击。拟议的依靠极高速穿透防御空域被认为是对第五代喷气式战斗机计划和预计无人机发展中对隐身的强调的重大概念背离。

关于SR-72的未经证实的报道可以追溯到2007年,当时各种消息来源透露,洛克希德·马丁公司正在为美国空军开发一种能够飞行六倍声速或6马赫(4,000英里/小时;6,400公里/小时;3,500节)的飞机。洛克希德·马丁·臭鼬工厂在SR-72上的开发工作于2013年11月1日由《航空周刊与空间技术》首次发布。公众对新闻的关注足以压倒航空周服务器。

为了实现其设计速度,洛克希德·马丁公司自2006年以来一直与Aerojet Rocketdyne合作开发合适的发动机。该公司正在从超燃冲压发动机驱动的HTV-3X开发该系统,该系统于2008年被取消。SR-72设想采用吸气式高超音速推进系统,该系统能够使用相同的发动机从静止加速到6马赫,使其速度大约是SR-71的两倍。挑战在于设计一种包含亚音速、超音速和高超音速飞行状态的发动机。使用涡轮压缩,涡轮喷气发动机可以在零速下工作,并且通常在2.2马赫时表现最佳。压发动机使用空气动力学压缩和亚音速燃烧,在0.5马赫下表现不佳。效率最高,约为3马赫,能够达到约6马赫。SR-71专门设计的发动机通过重定向核心周围的气流并进入加力燃烧室,转换为低速冲压发动机,速度超过2.5马赫。最后,超音速燃烧的超燃冲压发动机覆盖了从高超音速到高超音速的范围。SR-72将使用基于涡轮的联合循环(TBCC)系统,在低速下使用涡轮发动机和高速使用超燃冲压发动机。涡轮和冲压喷气发动机共享共同的入口和喷嘴,但具有单独的气流通道。

在5马赫及以上的速度下,空气动力学加热产生的温度足以熔化传统的金属机身,因此工程师正在考虑使用高性能碳,陶瓷和金属混合物等复合材料来制造关键部件。这种复合材料已被用于洲际弹道导弹和退役的航天飞机。

截至2015年5月SR-72被设想为ISR和打击平台,但没有指定有效载荷,可能是因为目前的有效载荷不足以在以6马赫的速度飞行到80,000英尺(24,400米)高的飞机上转动数百英里。可能必须专门制造新的传感器和武器才能以这种速度运行。

2013年11月,计划于2018年开始建造一个可选的试点缩比样机。该样机机长约60英尺(18米),大约相当于洛克希德·马丁公司的F-22猛禽,由一台全尺寸发动机提供动力,以6马赫的速度飞行几分钟。SR-72的飞行测试计划遵循高超音速高速打击武器的时间表。

SR-72的尺寸与SR-71相似,长度超过100英尺(30米),并且具有相同的射程,将于2030年投入使用。SR-72遵循美国空军的高超音速路线图,到2020年开发高超音速打击武器,到2030年开发穿透式ISR飞机。在概念发布时,洛克希德·马丁公司已经与政府官员进行了会谈,但尚未获得演示器或发动机的资金。月13日,空军对SR-72的高超音速能力感兴趣,但没有与洛克希德·马丁公司谈论过这架飞机。它的高速呼吁服务减少对手对操作做出反应的时间。他们正在追求高超音速技术,但还没有材料能力建造像无人SR-72这样的全尺寸飞机。SR-72是在削减封存预算的情况下推出的,这需要空军平衡能力,容量和任务准备。到本世纪20年代中期,人们相信外国将生产和出口先进的空中技术,这些技术最终可能会在战场上与美国作战。这促使空军进一步开发新系统,包括高超音速系统,以取代过时的遗留系统。

2013年,据报道,SR-72可能面临被空军接受的重大挑战,因为他们选择开发诺斯罗普·格鲁曼公司RQ-180隐形无人机,以执行在有争议的空域执行ISR任务的任务。与SR-72相比,RQ-180的设计和制造不那么复杂,采购问题不易发生,最早可能在2015年投入使用。

2014年NASA合同

2014年12月,美国宇航局授予洛克希德·马丁公司一份合同,研究使用现有涡轮发动机技术建造SR-72推进系统的可行性,这份价值892,292美元的合同资助了一项设计研究,通过将几种当前涡轮发动机中的一种与非常低的马赫点火双模冲压发动机(DMRJ)相结合来确定TBCC推进系统的可行性。美国宇航局此前资助了洛克希德·马丁公司的一项研究,该研究发现,结合涡轮机和冲压发动机技术的双模发动机可以实现高达7马赫的速度。高超音速推进的问题一直是涡轮喷气发动机的最高速度能力之间的差距,从大约2.2马赫到超燃冲压发动机的最低速度4马赫。典型的涡轮发动机无法达到足够高的速度,超燃冲压发动机接管并继续加速。美国宇航局 – 洛克希德马丁公司的研究正在研究更高速度的涡轮发动机或超燃冲压发动机的可能性,这些发动机可以在涡轮发动机较慢的飞行包络中发挥作用;DARPA HTV-3X展示了一种低速冲压喷气发动机(双模冲压喷气机),可以在3马赫以下运行。现有的为喷气式战斗机提供动力的涡轮风扇发动机和其他实验设计正在考虑进行修改。如果研究成功,NASA将资助一名演示者在飞行研究飞行器上测试DMRJ。2014年12月15日,美国宇航局格伦研究中心在模式转换期间获得了一份价值1,099,916美元的合同。据报道,在SR-72高超音速演示器的开发预计将于2018年开始之前,两家公司正在合作开发基于涡轮机的联合循环(TBCC)推进系统,预计首飞将于2023年。

2016年3月,洛克希德·马丁公司首席执行官休森表示,该公司即将实现技术突破,这将使其概念性的SR-72高超音速飞机达到6马赫。一架F-22隐形战斗机大小的高超音速演示飞机的建造成本不到10亿美元。

2017年至今

2017年6月,洛克希德·马丁公司宣布,SR-72将于20世纪20年代初开发,最高时速超过6马赫。执行副总裁Rob Weiss评论说:“在过去的20年里,我们一直在说高超音速还有两年的时间,但我只能说技术已经成熟,我们以及DARPA和各军种正在努力尽快将这种能力交到我们的作战人员手中。

2018年1月,洛克希德副总裁杰克·奥巴尼恩(Jack O’Banion)在一次演讲中称赞了增材制造和计算机建模的进步,称五年前不可能制造飞机,3D打印允许将冷却系统嵌入发动机中。

2018年2月,洛克希德·马丁公司航空执行副总裁奥兰多·卡瓦略(Orlando Carvalho)反驳了有关SR-72发展的报告,称没有生产SR-72。他还澄清说,高超音速研究正在推动武器系统的发展,“最终随着技术的成熟,它最终可以开发一种可重复使用的车辆。在此之前,我们可能将其称为“像SR-72一样”,但现在选择的术语是“可重复使用的车辆”。

2018年11月,洛克希德·马丁公司表示,SR-72的原型机计划于2025年飞行。这架飞机将能够发射高超音速导弹。 SR-72可能在2030年代投入使用。

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