中國又一項反導技術重大突破 美國還未掌握

qiqiwang     2017-01-28     386     檢舉

中國2016年度國家科學技術獎勵大會揭曉,西北核技術研究所副所長黃文華及其團隊所研製的「高功率微波反導系統」榮獲國家科技進步獎一等獎殊榮。該武器系統可用於艦載反導武器,主要用途為干擾甚至燒毀來襲敵方電子設備,據悉,中國已在2010年於西北大漠成功進行打靶試驗。

黃文華來自江西省宜豐市宜豐縣新莊鎮灣溪村,主要研究高功率微波,包含高功率微波探測和高功率微波反導、防空武器等領域。《宜春日報》在1月19日的官方微博以「宜豐男兒了不起站上國家科技進步獎領獎台」報導黃文華的傲人事跡。

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該文章並描寫:「2010年11月18日,在西北茫茫大漠中,當定向能技術領域的一項科研試驗獲得圓滿成功的一剎那,一群平日裡不善言辭的理工男激動萬分,熱淚盈眶,有的緊緊相擁,久久不願意分開。」

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另據2013年《電訊技術》雜誌發表的一篇研究使用高功率微波對抗來襲飛彈的863基金計劃論文,作者署名單位為中國海軍的多個研究機構,其中提到:「針對XXX系統與高功率微波作用機理研究,國內主要採用了試驗研究的方法……」。這或許可以表明,2010年進行的該項試驗是海軍主導的一次試驗。

由此可推斷,黃文華獲獎項目便可能是高功率微波武器系統,而進行試驗的具體運用方向,很可能是用於艦艇對抗來襲反艦飛彈。據了解,高功率微波(HPM)武器對電子系統的效應重點是擾亂、降級和損壞;簡單來說,它不僅能幹擾對方飛彈電子系統的工作,甚至可以直接將其元器件燒毀。

此外,黃文華過去在《飛航飛彈》2009年第1期的論文《高功率微波對抗反艦飛彈的技術途徑》中曾提到,針對反艦飛彈,可以用超寬譜HPM武器攻擊敵飛彈的數據鏈、GPS接收機等設備,能夠對其進行干擾和破壞,也可用窄頻微波武器直接攻擊敵飛彈引導頭,可使反艦飛彈的引導頭徹底損壞喪失作用。

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防空武器擊落靶機。

從這次報導內容來看,2010年在西北大漠進行了HPM武器模擬試驗。而從2010年至今,中國在HPM武器的研製領域應該已經取得較為重大的進展,並可能進行新的試驗,陸媒分析,甚至已出現可以裝艦實用的裝備定型,因此獲得科技進步一等獎肯定。

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美國海軍攻擊飛彈(NSM)。(圖/翻攝自美國海軍官網)

值得一提的是,目前美國研製高能微波武器的主要研製方向集中在作為飛彈戰鬥部方面,將其用於擊落飛彈目前還只是構想階段,未進行過打靶試驗。美國空軍在2015年證實,已發明反電力系統大功率微波先進飛彈項目(CHAMP),利用微波脈衝摧毀電力系統,但不會傷人也不會毀壞建築。由於微波技術已經發展完善,可以與隱形聯合空地防區外飛彈(JASSM-ER)匹配應用。

最近一段時間,中國的軍事網站和論壇上開始流傳殲-31戰機飛行的最新視頻和圖像,引起廣大軍迷和國內外媒體關注。

1月19日,有媒體報道稱,美國軍事專家認為,上次試飛時,殲-31的發動機冒出滾滾黑煙,對希望避免在空戰中被過早發現的戰鬥機飛行員來說,是個巨大的不利因素。相比之下,最近重裝亮相的殲-31似乎配備了更好的無煙發動機。

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殲31發動機濃煙滾股對此,科技日報記者就航空發動機冒黑煙的相關知識性問題採訪了軍事專家王明志。他指出,航空發動機冒黑煙涉及到發動機的工作原理問題,一般在兩種情況下會產生髮動機冒黑煙現象:

一是富油和貧油,富油和貧油的可燃氣體在燃燒時都會產生冒黑煙的現象;二是發動機燃燒中出現的積碳現象。「在各種航空發動機上都不同程度地存在富油和貧油現象,積碳的情況有時嚴重些,有的程度稍輕。」

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記者搜集到的一些圖片顯示,飛機冒黑煙的現象普遍存在,無論是美軍的KC-135空中加油機,還是B-52戰略轟戰機,亦或是F-16戰鬥機,都存在冒黑煙的現象。這究竟是什麼原因導致的呢?

王明志解釋說,航空發動機工作時,需要燃料與空氣進行充分混合形成可燃氣體,在燃燒室里進行燃燒,這一點與普通發動機的原理是一樣的。這其中,有一個數值很關鍵,叫油氣比,即可燃氣體中燃料和空氣混合的比例。

當油氣比達到一個優化值時,可燃氣體的燃燒效率最高,相應產生的推力也會最大。如果油氣比過高,即油的比例過高,空氣比例過低,就會產生富油的現象;如果油氣比過低,即油的比例過低,空氣比例過高,則會產生貧油的現象。富油和貧油時,可燃氣體的燃燒都不充分,發動機就會出現冒黑煙的情況。

殲31發動機濃煙滾股「航空發動機還有個比較複雜的問題是,它工作的條件有可能在一萬多米的高空,也有可能在兩三百米的低空或超低空,而發動機的油氣比一般是按照飛機最適合飛行的高度進行最優化調節的。

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打個比方,這個飛機適合於中空飛行,那麼它就要按照正常飛行高度時的大氣壓力、飛行速度及所需推力等參數進行最優化調節。一旦飛機飛行時不在這個高度,就有可能出現貧油或富油的情況,在這種條件下就會出現不同程度的發動機冒黑煙現象。」他說。

「如果出現貧油和富油的情況,表明發動機不是工作在最優的狀態,必然導致發動機的工作效率在一定程度上有所下降,比如推力下降。」王明志指出。

另外一個可能的原因是積碳,發動機在長期工作的過程中,由於油料燃燒會產生一定程度的微小碳顆粒,這些碳顆粒會附著在發動機燃燒室的後部或者噴管處。那麼,發動機在飛行過程中,積累到一定程度的碳顆粒有可能會被高速、高溫的噴射氣流給帶出來。這樣也會在外面看到類似於冒黑煙的情況。

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殲31發動機濃煙滾股記者注意到,兩年前第一款殲-31試飛時發動機拖著濃煙,但是在第二款殲-31試飛時濃煙消失。有分析認為,殲-31還在驗證過程中,很多飛行參數都在不斷摸索,如今經過改進,性能提升是顯而易見的。也有人認為,飛機似乎使用了新型發動機。

對此,王明志表示:「至於是否更換了發動機,現在並不掌握相關情況。但是解決發動機冒黑煙的問題涉及到很多因素,其中一個方面是優化發動機可燃氣體的油氣比。這需要對發動機的控制與調節系統進行一定的改進,使可燃氣體的油氣比隨飛機飛行高度的變化進行相應的調整,這樣發動機油氣比就能保持在最優的狀態,從而緩解發動機冒黑煙的情況。」