印度HSTDV試飛成功，但是與高超音速導彈仍有不小差距_風聞

作者：蘭順正

首發自：《太空探索》2020年第11期

據印度相關媒體報道，9月7日印度在位於巴拉索爾的APJ Abdul Kalam試驗場成功對該國研發的高超音速測試演示機（HSTDV）進行了測試。報道稱，這種國產高超音速技術將為印度研發6馬赫的高超音速導彈鋪平道路，印度成為繼美國、俄羅斯和中國之後的第4個成功測試高超音速技術的國家，加入了“高超音速導彈俱樂部”。

高超聲速飛行器指飛行速度超過5馬赫的飛機、導彈、炮彈等有翼或無翼飛行器的總稱。由於高超聲速飛行器具有高度、高速的特點以及高效的突防和偵察效能，可大大擴展戰場空間，所以其巨大的軍事和經濟價值十分引人注目，被軍事專家視為繼螺旋槳、噴氣推進之後航空史上的第三次革命性成果。目前，世界主要軍事大國持續大力推進高超聲速飛行器的演示驗證和型號研製，一場搶佔未來戰爭制高點的競賽大幕已經拉開。

高超聲速飛行器大致可分為兩個種類：第一類為依靠自身先進的推進系統就可實現大氣層內數倍音速的飛行器，這主要得益於它所具有高性能動力推進系統。超燃衝壓發動機、脈衝爆震發動機是這類高超聲速飛行器的關鍵技術。第二類高超聲速飛行器又被稱為助推滑翔高超聲速飛行器。該飛行器特性可以描述為：在彈道導彈的基礎上，增加了進入大氣層後的利用氣動控制系統以實現有限的機動，具備有效升力拉起，並且能在大氣層內長時間滑翔飛行。

一直以大國自居的印度在早年前也加入了這場競賽。在助推滑翔方面，印度早期為提高導彈射程和突防能力，在其彈道導彈發展項目中曾廣泛應用助推滑翔技術，這使其積累了較多的助推滑翔設計和應用經驗。在超燃衝壓發動機方面，為了能更好的進行相關研發工作，2005年印度在維克拉姆·薩拉巴伊空間中心修建了第一座高超聲速風洞（HWT），能達到 5~25 倍聲速。2014 年，印度國防 研究與發展組織（DRDO） 在班加羅爾又建成了新的高超聲速風洞，並完成了 8.4 馬赫測試。而HSTDV（Hypersonic Technology Demonstrating Vehicle）項目 是DRDO於 2005 年發起的，旨在研製一款超燃衝壓發動機驗證器，為後續發展高超聲速巡航導彈驗證關鍵技術。印度於2005年完成了HSTDV 的彈體和發動機框架構造設計，隨後在英國、以色列、俄羅斯等國的幫助下進行了多次空氣風洞測試。2007年2月印度在班加羅爾舉行的航空航天展覽會上展出了HSTDV 的模型。從公佈的外觀圖片看，HSTDV 採用了常見的乘波體結構設計，但又不同於助推滑翔常用的梭形或三角形乘波體外形，其船型乘波體結構中設計了非機身融合的側翼和後操縱舵，發動機採則用了所謂“三維側壓式進氣道”。這種設計表明HSTDV 主要用於超燃衝壓發動機的初步試驗，其飛行速度也大致限制在 8 馬赫以內。HSTDV 採用國際上通行的碳氫化合物燃料，由於工作時燃燒室的温度很高，因此發動機採用雙壁結構，朝向燃燒區的內壁使用的是一種特殊的鈮合金，而外壁使用 nimonic 合金提供結構強度。另外，為了克服飛行時的氣動加熱，HSTDV 的彈翼和尾翼表面使用了鈦合金，高温區域採用的是碳複合材料。當時印度方面稱HSTDV在2008 年就會進行飛行試驗。不過後來由於資金和場地問題，該項目進度嚴重滯後，一直脱了10年左右。

直到2019年6月12日，HSTDV才進行了第一次高超聲速飛行試驗，雖然印度高調宣佈成功，但不久媒體即披露該試驗遭遇失敗。按照原計劃，HSTDV 飛行至 30~40 千米高空後，將與“烈火”1 導彈助推器分離，並啓動以煤油為燃料的超燃衝壓發動機，以馬赫數 6 的飛行速度巡航，但媒體透露由於助推器失控，未能將 HSTDV 送至預定高度，所以試驗未達到預期目標。

而在此次的測試中，HSTDV同樣由一枚“烈火”導彈搭載升空，測試一共持續了5分鐘。測試具體細節為：當地時間7日上午11點03分，“烈火”導彈的助推器將HSTDV帶到了30公里的高度，之後HSTDV分離。隨後HSTDV的進氣口打開，超燃衝壓發動機成功點火，燃燒持續了20多秒，飛行速度達到了6馬赫。DRDO稱，對HSTDV的所有參數都進行了測試，包括燃燒室壓力、進氣口結構和控制制導技術等。另外一位印度高級官員也表示：“從所有預定參數上看該演示機都表現出成功，包括在應對2500攝氏度的燃燒温度和空氣流體速度的能力等方面”。

無疑，9月7日試飛成功確實讓印度在高超鄰域邁出了一大步，但是印度媒體隨後宣稱此次實驗讓印度有望在5年內製造第一枚高超音速導彈的説法卻引人懷疑。對標國際上的同類產品，會發現吸氣式高超音速導彈的研發異常艱難。如美國的X-51A高超音速試驗飛行器在第一次試射時，其超燃衝壓發動機工作已經達到了140秒。即便如此，從X-51A的首次試飛至今已經過去10年，美國採用超燃衝壓發動機的高超音速巡航導彈還是遙遙無期。俄羅斯的‘鋯石’高超聲速巡航導彈已經過多年秘密研究，雖然其也經歷了多次試射，不斷取得突破，但其能否在預計的2021年至2022年服役，仍有待觀察。再看一下印度國內與HSTDV 項目並列的吸氣式高超聲速導彈“布拉莫斯”2項目，雖然該導彈與俄羅斯“鋯石”導彈使用同樣的發動機和推進技術，其基礎和投入都要比HSTDV 項目成熟，但樂觀估計還需至少 10 年。而印度這次測試的飛行器大致相當於10年前美國X-51的水平，且技術水平還差很多，另外印度在HSTDV上的自主化成分較多，因此HSTDV儘管跨過了第一道“坎”，但是距離真正意義上的成功還有很長的路要走。