泄密？中國科學家發現美高超武器失敗絕密原因：為何要告訴美國人？_風聞

星辰大海路上的種花家

2024年04月09日 12:36:08 來自浙江省

據《南華早報》報道稱，中國科學家發表論文指出美國持續高超音速武器試射失敗原因，NASA主導建立的高超音速空氣動力學模擬分析軟件或存在致命缺陷，網友紛紛表示，對於這種絕密級別的發現，怎麼能發表論文廣而告之呢？就讓美國一直失敗下去，找不到原因最好！

美科學家怎麼都想不到：居然是Vulcan-CFD軟件出問題了

高超音速技術是目前全球多國都在極力突破的技術，就目前而言，中國與俄羅斯等早已經裝備高超音速導彈，其中俄羅斯的高超導彈還參與了俄烏戰爭，摧毀了多個目標！除了中俄以外，朝鮮與伊朗也聲稱掌握了高超音速導彈的技術，其中朝鮮還在近期試射了乘波體的滑翔高超音速導彈“火星炮-16B”

然而在這些突破高超音速的國家中卻少了一個出現頻度最高的熱詞“美國”，這一定是各位都無法想到的意外，美國開始研製高超音速武器比上述任何一個國家都早，投入的資金與技術力量比任何一個國家都多，但屢射屢敗，甚至連續三次失敗的仍然堅持發展，這種精神真可謂執着，但在科學技術如此強大的美國，一個小小的高超武器卻始終搞不定，連美國人都不知道是什麼原因，常常是測試成功了一次有連着失敗，搞得美國人都開始懷疑人生了。

美國科學家不知道原因不代表中國科學家也不知道，高超音速技術實驗室研究員劉軍教授領導的團隊表3月14日發表在《空氣動力學報》上的一篇論文顯示，美國人用來研究高超音速模擬與分析的高温燒蝕複雜方程中一個被忽略的致命缺陷可能是問題真正的根源：

在高超音速狀態下，空氣已經無法通過壓縮的氣流感知飛行器的到來，被壓縮的氣流會隨着機體形狀形成一道尖鋭的激波，這層壓縮波能量很大，會在飛行器鼻錐附近產生很高的温度，因此飛行器往往需要在這個位置做耐高温的材料，以防止被高超音速氣動加熱燒燬。

但這個位置的材料卻不只是耐高温，還需要透電磁波或者紅外甚至可見光，原因很簡單，目前各國突破的都是高超音速導彈，既然當做導彈來用，總不能讓它成為瞎子吧，所以在鼻錐上會裝入通信天線、雷達、紅外與可見光等光電探測設備，所以對這個位置的要求可是變態級的。

能透波、透光的材料很多，但卻大都不耐高温，所以腦子聰明的科學家想出了讓人拍案叫絕的操作方法，比如利用“發汗材料”來對付高温燒蝕作用，簡單地説就是在透波材料表面搞出很多會蒸發的成分，高温下蒸發帶走大量熱，保住了彈頭與透波材料的鼻錐整流罩。當然也不只是這種方式，材料技術高超的國家，比如中國就搞出了既耐高温又透波還不需要“發汗”的材料，結構簡單還節省了重量。

但即使如此，也需要在模擬高超音速的條件對這個位置材料受到氣流沖刷進行分析，以瞭解高温分佈以及擴散範圍，並且確定可能達到的最高温度，因為在這種極端條件下氧氣和氮氣都會發生反應，對殼體表面產生很大的影響，因此要研發一個高超音速的飛行器，需要進行大量的風洞試驗。

一般在高超音速風洞取得的數據都會用Vulcan-CFD進行分析，這是一套可以模擬從亞音速到高超音速條件下的連續流場，所採用的控制方程包括化學和熱非平衡過程，以及用於雷諾平均和大渦模擬的各種湍流模型。允許有限速率化學和/或熱力學非平衡。以單元為中心的求解器可以處理多塊結構化或混合元素（四面體、稜柱體、金字塔和六面體）非結構化網格。該軟件由NASA蘭利研究中心的高超音速吸氣推進分部分發，目前最新的版本是7.2.0，該軟件的影響力非常大，全球大多數風洞的高超數據分析都會用到它！

但高超音速技術實驗室研究員劉軍教授領導的團隊在研究中發現，Vulcan-CFD在高超音速流場上細節處理存在非常嚴重的問題，該團隊在論文中表示，該軟件對這一細節缺乏關注，導致模擬分析無法精確預測飛機表面的化學成分和温度變化，這可能會對依賴於飛機表面的模擬、設計或分析工作產生重大影響。

簡單理解就是無法準確還原高超音速整流罩所處的實際環境，所有針對這種模擬需求設計的整流罩都存在很大的缺陷，在飛行過程中某些“未加固”的區域可能會遭到比試驗之外更嚴重的高温氣流沖刷從而導致透波失效甚至失去聯繫到失控墜毀等，失敗是必然，成功則變成了僥倖，所以美軍到目前為止幾項高超音速失敗更是證明了這一點。

各位應該會非常好奇，既然這種軟件影響辣麼大，為什麼中國的高超音速卻絲毫未受到影響？原因可能會讓你笑昏倒，因為該軟件早就因為NASA對中國進行技術封鎖而不允許中國人使用，並且國外使用該軟件業受到嚴格限制，比如只有在美國境內的科研機構才可以購買使用，當然像歐美與日本等科研機構門檻很低，只要在美國註冊個機構或者合作機構就可以使用。

然而結果卻打臉了，中國人搞出了自己的測試軟件反而避開了這個巨坑！而NASA的這套Vulcan-CFD軟件卻因為影響實在太大，沒有人質疑它的權威性，結果這個工具軟件因為在處理數據上的疏忽導致美國高超音速技術十幾年只前進了半步，NASA的噴氣推進實驗室JPL當年還是錢學森主導成立的，現在卻淪為誤人子弟的層次，不知道天天噴中國人偷竊技術的比爾·尼爾森看到這個新聞後會不會老臉通紅害臊死。

美高超音速測試屢屢失敗：誇張到網友都繃不住

美國最接近實戰的有三大高超音速計劃，LRHW和ARRW滑翔高超音速導彈與HAWC吸氣式高超音速導彈，其中LRHW和ARRW已經多次試射，以下是這兩款導彈試射的記錄，首先是LRHW：

2022年6月，LRHW導彈在組裝完成後CPS武器測試時失敗，導彈未能成功點火；

2023年3月、9月和10月連續三次測試均告失敗，Breaking Defense的報道還稱在3月與9月的兩次測試中損失了兩枚導彈，10月測試在點火前發現故障，終止測試保住了導彈；

LRHW是美國陸軍與海軍推進的高超導彈項目，這款導彈使用軸對稱雙錐體滑翔高超音速彈頭，滑翔性能一般，但能解決有沒有的問題，早在2021年美國陸軍就裝備了訓練彈正在緊鑼密鼓的展開訓練，當時認為該導彈已臨近裝備，結果一拖3年過去了，導彈依然次次失敗，這個訓練的熱情都沒了。

美國海軍原本打算將LRHW裝備到朱姆沃爾特級驅逐艦上，但隨着朱姆建造數量鋭減並且預算嚴重超標，還因為LRHW遙遙無期，海軍早已對LRHW能裝備失去信心，目前就差臨門一腳了，可能是成功，但更有可能被取消。另一款屢屢失敗的是ARRW：

2021年4月5日，ARRW導彈助推器第一次測試，但試驗時未能在B-52的掛架上脱離；

2021年7月28日，美空軍進行ARRW的助推器第二次測試，但釋放後助推器未能成功點火；

2021年12月15日，AGM-183A導彈（助推器+彈頭）測試，導彈未能在載機上脱離，試驗失敗；

2022年5月14日，美國空軍第四次測試了AGM-183 ARRW高超音速導彈，從B-52轟炸機上發射後成功點火，最終飛行速度達五倍音速，測試獲得了圓滿成功；

2023年3月13日，美國空軍第五次測試AGM-183 ARRW高超音速導彈，結果數據鏈中斷，導彈不知所蹤，測試數據大部分可能已經丟失；

AARW是美國空軍主導、洛克希德馬丁負責開發的高超音速滑翔導彈項目，射程1600千米，彈頭為乘波體，與朝鮮最近公開的“火星炮-16B”的彈頭類似，這也是空軍寄予厚望的項目，因為遏制中國解決台海問題的決心，從關島機場起飛的B-52攜帶高超音速導彈威脅是最大的，成本也最低，但屢屢失敗讓美國空軍嚴重喪失信心，所以在2023年4月份時就威脅要取消，但當時已經有生產多枚ARRW導彈，只能試射完畢以求取得最多的數據。然而之後的試射只是讓美國空軍對這種導彈有了“寶貴的新認識”：

2023年8月19日，空軍對ARRW進行了另一次測試，並表示“對ARRW的能力有了寶貴的新認識”。

2023年10月12日，空軍對ARRW進行了另一次測試，並表示已“對這項新興尖端技術的能力有了寶貴的新認識

2023年12月9日作了另一次試射，據WIKI資料該試射成功，但據美媒的報道，AGM-183A並沒有成功，目前有待核實。

最後一次試射是今年3月24日，從關島起飛向東飛行大約4000千米，在夏威夷西南部海域進入發射陣位，之後導彈向西南部位於誇賈林環礁的里根導彈試驗場發射，模擬威脅中國東南沿海，在試射後美軍發言人並沒有表示是否成功，僅僅表示“空軍對這項新技術的能力有了寶貴的瞭解，這次測試獲得了寶貴的獨特數據”，各位不用瞎猜了，大意就是變着法子失敗。

HAWC是美空軍正在開發的吸氣式高超音速武器，使用超然衝壓發動機，可能這是目前美國進度最快的高超武器了，據WIKI資料，HAWC已經在2022年3月、2022年7月18日和2023年1月30日三次試射成功，原因可能是吸氣式高超極速在5~6馬赫，目前美國的Vulcan-CFD測試軟件可以覆蓋到，或者説誤差不大，但滑翔高超最高速度在10~20馬赫，極有可能無法覆蓋，最終導致次次失敗。

延伸閲讀：為什麼要告訴他們？

關於這篇文論文，筆者都很好奇，美國人軟件有缺陷，就讓他們繼續缺陷好了，為什麼要告訴他們？這到底算不算泄密？筆者認為應該也算一種，儘管論文並未給出具體數據，但作為在高超音速領域浸淫了幾十年的NASA來説，很多事情就是一層窗户紙一捅就破了！

所以這個提醒很有可能會給Vulcan-CFD軟件帶來一次革新，搞不好過陣子這個軟件的版本就從7.2.0升級到7.2.1了，這可不是什麼啥好事，儘管美國人遲早會突破高超音速技術，但晚一天算一天，要讓美國人付出最大的時間與資金成本！