速度能力通常以音速(称为 math 1)为单位进行分类,在标准海平面条件下,音速约为每小时 760 英里。接近音速的空气速度被归类为跨音速。亚音速是低于音速的速度。超音速范围从音速到大约五倍音速(math S),高超音速则高于 math 5。按速度能力分类只是风洞的几个重要特征之一。根据流经测试部分的气流来源和速度,风洞也称为:
速度能力通常以音速(称为数学 1)为单位进行分类,在标准海平面条件下,音速约为每小时 760 英里。接近音速的空气速度被归类为跨音速。亚音速是低于音速的速度。超音速范围从音速到大约五倍音速(数学 S),高超音速则高于数学 5。按速度能力分类只是风洞的几个重要特征之一。根据流经测试部分的气流来源和速度,风洞也称为:
2020 年,北约科学技术组织应用飞行器技术 (AVT) 专家组 008 (ST008) 将高超音速飞行器定义为“在非弹道弹道的大部分时间里在大气层内飞行,速度至少达到音速的五倍”。5 在这里,高超音速飞行器被细分为众所周知的高超音速滑翔飞行器 (HGV) 和高超音速巡航导弹 (HCM)。此外,第三组混合威胁也称为航空弹道导弹,被定义为介于弹道导弹和 HGV 之间的武器,兼具两者的特征。无论是从物理角度还是能力角度描述高超音速威胁,从军事角度来看,一般只有三个方面很重要:• 效应器的生存能力如何?• 效果能多快产生?• 可以产生哪种效果?
航空技术研究所在“空气动力学”、“结构与材料”、“航空发动机”和“飞行技术”四个领域开展研究。“空气动力学”是流体力学的一部分,是航空的基础。航空技术研究所有十多个风洞,这些风洞是用于空气动力学实验的设备。我们最大的卖点是能够进行从低速到跨音速、超音速和高超音速的各种速度的实验。例如,6.5 m×5.5 m的低速风洞的试验段是日本最大的飞机风洞。跨音速风洞可产生约1马赫的风速,由JAXA(也由私营部门和其他外部各方使用)使用,是日本所有风洞中运行率最高的。超音速和高超音速风洞用于飞机,也用于火箭和宇宙领域的其他实验。除了各种各样的风洞之外,近年来我们在计算流体动力学(CFD)方面也处于领先地位,该技术用于使用计算机研究气流。
想象一下导弹或任何飞行速度超过音速的东西;这已经是一种几乎不可思议的速度。到 2040 年,高超音速武器将配备飞行速度高达音速 20 倍的核弹药(Endowment,2020)。这些速度将确保对敌人造成突然袭击。如果证明可靠,这些高超音速武器将有助于遏制来自任何国家的威胁。开发已经开始。高超音速武器将配置三种版本:制导弹道导弹、高超音速巡航导弹和助推滑翔导弹(Endowment,2020)。这将使美国能够在短短几分钟内在世界任何地方使用常规武器或核武器。然而,我们保护军队的需要并不止于爆炸弹药。下一代飞机的持续发展也将有助于美国在全球保持空中优势。
过去几年,美国国防部 (DoD) 采取了雄心勃勃的举措,开发和部署高超音速技术,以支持各种国家安全任务。高超音速武器机动性强,在地球大气层内飞行速度至少为音速的五倍,即 5 马赫,可在短时间内造成远程致命影响。尽管最近做出了这些努力,但国防部在大规模部署高超音速系统方面的承诺往往摇摆不定。有些年份,这是一个明确的优先事项,而其他时候,这一承诺却模棱两可。因此,当前的供应链,包括制造基地、关键材料供应、测试基础设施和劳动力,都无法支持国防部雄心勃勃的计划。这并不是说不可能,而是必须采取重大措施来加强高超音速供应链。为了纠正高超音速供应链中的关键漏洞,政府、工业界和学术界必须采取全面协调的方法。这种整合将促进高超音速系统以经济高效和可靠的方式生产。如果现在采取行动,国防部的高超音速愿望将触手可及。以下列出了有关高超音速供应链漏洞的最重要发现以及解决这些漏洞的建议。
过去几年,美国国防部 (DoD) 采取了雄心勃勃的举措,开发和部署高超音速技术,以支持各种国家安全任务。高超音速武器机动性强,在地球大气层内飞行速度至少为音速的五倍,即 5 马赫,可在短时间内造成远程致命影响。尽管最近做出了这些努力,但国防部在大规模部署高超音速系统方面的承诺往往摇摆不定。有些年份,这是一个明确的优先事项,而其他时候,这一承诺却模棱两可。因此,当前的供应链,包括制造基地、关键材料供应、测试基础设施和劳动力,都无法支持国防部的雄心勃勃的计划。这并不是说不可能,而是必须采取重大措施来加强高超音速供应链。为了纠正关键的高超音速供应链漏洞,政府、工业界和学术界之间采取全面协调的方法至关重要。这种整合将促进高超音速系统以经济高效和可靠的方式生产。如果现在采取行动,国防部的高超音速愿望将触手可及。以下列出了有关高超音速供应链漏洞的最重要发现以及解决这些漏洞的建议。