“夸特马”高超音速飞机将开始飞行试验

“夸特马”高超音速飞机将开始飞行试验

远望智库开源情报中心  侯 兵  编译

近年来，美国赫耳墨斯公司一直在研究未来的多用途高超音速飞机。目前已经完成了主要的设计工作，开始部件试验。此外，近日提供了全尺寸试验飞机，不久的将来会出现真正的飞行样机。

一、创新与合同

赫耳墨斯公司成立于2018年，任务是为军民高超音速飞机的研制奠定科技基础。首先，计划研制与任务相符的机体、发动机。此时建议仅仅使用已经掌握的技术、材料，这样可以加速项目的研制和装备的制造，降低造价。

美国空军对上述设想兴趣浓厚，很快将赫耳墨斯纳入AFWERX支持的计划。因此，目前这家公司与空军科研实验室开展合作，定期获得工作合同。此外，几个国家机构对这一研究成果很感兴趣，未来可能成为新装备的客户。

起初几年，借助国家提供的经费，赫耳墨斯公司进行了基础性研究，为未来的飞机研制了发动机。2020年2月开启了动力装置试验，一直持续至今，进展顺利。

2021年8月，赫耳墨斯从美国空军获得了价值6000万美元的新合同。据此，承包商应在18个月内建造试验型高超音速飞机，并开展飞行试验。据确认，试验型飞机的生产、使用相对简单、廉价，6000万美元足以完成建造，并进行全周期试验。项目代号“夸特马”（一种善于短距离冲刺，用于四分之一英里比赛的马）。

二、技术验证机

11月9日，赫耳墨斯公司通报，几天前进行了“夸特马”飞机的正式展示。邀请军民机构投资人和潜在用户参加了此次活动。发表了声明和大胆的预测。

“夸特马”项目基于赫耳墨斯公司近几年研究中积累的设想、经验。样机的制造用了最短的时间。从获得定货、开始设计到原型机出厂、首次展示，仅用了四个月—— 创造了现代超音速、高超音速航空业新的纪录。据报道，展示使用的飞机，并不用于飞行。

建造的样机具备几种能力。展示时，启动了发动机，逐步转入加力状态。在发动机的这些工作状态下，飞机可以升空，在进入超音速、高超音速飞行之前完成最初的加速。

根据与空军签订合同的条款，明年赫耳墨斯公司将建造真正的原型机，然后开展试验。据预测，试验不会遇到太多的困难，应于年底前完成。根据上述试验的结果，研制供现实使用的新型航空装备。

三、项目新技术

目前的“夸特马”是一种采用“无垂尾”布局、翼身融合的无人机。机身前部配备进气道，形状便于高速飞行。飞机一半以上的长度是进气道，后部具备气流冷却功能，再往后是独特结构的组合发动机。

以主要状态飞行时，“夸特马”将遇到高温和机械过载问题。然而没有报道飞机的结构特点，工程师们如何解决上述难题，不得而知。显然，机体由耐热、坚固的金属、复合材料制成。

赫耳墨斯专门为新方案研制了TBCC（基于涡喷发动机的组合循环）独特结构的发动机。这一结构对普通涡喷发动机进行了补充，增加了带冲压喷气发动机功能的加力燃烧室。在不同的飞行状态下，发动机的各单元应独立或相互组合展开工作。

起飞、加速和超音速飞行借助涡喷发动机来实现，使用加力燃烧室。为了进一步提速，并进入高超音速状态，加力燃烧室应转入冲压状态，产生所需的巨大推力。

TBCC的首个方案已经在试车台上进行了试验，准备进行飞行试验，基于量产的通用电气J85-21涡喷发动机制造。为了进行试验，赫耳墨斯采购了几台美国空军飞机用过的该型发动机。经维修后，可以参与新项目。

不久前展示技术验证机时，看不到飞行员的座舱，这是一种无人机。使用自动驾驶仪和遥控显然可以简化飞机的结构，大大降低试验阶段的风险。相应地，试验耗时短，便于争取经费，达成所需的结果。

据预测，试验型“夸特马”及后续的飞机速度可以达到约5马赫（6100千米/小时）。航程取决于具体型号结构的特点，以及未来用户的愿望、要求。

四、实现系列生产

明年赫耳墨斯公司将建造、试验“夸特马”飞机，并进行全周期检验，展示关键部件在所有状态下的工作，直至最快计算速度飞行。这些试验结果如何——现在很难说，但项目下一步的进展取决于此。

不久的将来，赫耳墨斯计划将民用型高超音速飞机推向市场。具有不同载客能力的高超音速客机能够远程飞行，大大缩短运送乘客的时间。据计算，这种飞机如果从纽约飞往伦敦，仅需约90分钟，而现在需要近7个小时。

赫耳墨斯公司认为，不仅客户和乘客会对这种高速输送感兴趣，而且会对世界经济产生积极的影响。据估算，在大量运用高超音速客机的情况下，将保证世界经济每年进一步增长4万亿美元。

应该指出，目前并不是商业运输公司，而是五角大楼对“夸特马”项目及其未来成果兴趣浓厚。五角大楼可能定购高超音速客机用来运送人员，包括高级领导人。也不排除会研制高超音速侦察机或其他用途的飞机。

五、计划与现实

“夸特马”项目表明，美国正在积极研制、掌握高超音速装备。有趣的是，不仅有公认的航空制造业领先企业，还有全新的公司参与这一领域的研究。以赫耳墨斯为代表的新秀引起了空军的兴趣，获得了必要的支持。

赫耳墨斯的复杂、雄心勃勃项目已经成功通过了最初的几个阶段。完成了关键部件的研制，进行了试车台试验，有理由乐观。然而现在项目面临更加复杂的任务：真正的飞行试验。这一阶段将展示技术发展的现实水平，以及在此基础上飞行器的能力、前景。

预计试验将于明年年底前结束。届时会知晓，潜在客户会不会继续支持这一项目，遥远的将来能否出现期望的高超音速客机、侦察机等。项目的前景暂时不得而知，只能预测，然而有可能无法实现。