近年來,中國在高超音速導(dǎo)彈技術(shù)的進(jìn)展可謂是迅猛發(fā)展,不斷推出一款又一款令人震撼的導(dǎo)彈。比如東風(fēng)-17,它是全球首款正式服役的高超音速導(dǎo)彈,采用了錢學(xué)森的彈道設(shè)計,能夠在大氣層邊緣“打水漂”,不僅速度極快,而且飛行軌跡難以預(yù)測,現(xiàn)有的反導(dǎo)系統(tǒng)幾乎束手無策。而且,中國的高超音速導(dǎo)彈可不止東風(fēng)-17 這一款。據(jù)說,我國還有多款高超音速導(dǎo)彈在研發(fā)或服役中,形成了一個完整的高超音速導(dǎo)彈家族。這就像下餃子一樣,一款接一款地推出,讓其他國家望塵莫及。
相比之下,美國在高超音速導(dǎo)彈領(lǐng)域的表現(xiàn)就有些差強(qiáng)人意了。美國作為科技強(qiáng)國,在軍事技術(shù)研發(fā)方面一直走在世界前列,可這次在高超音速導(dǎo)彈上卻被中國遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在了后面。美國的高超音速導(dǎo)彈項目不僅進(jìn)展緩慢,還頻繁遭遇失敗。比如,美國的 AGM - 183A 高超音速導(dǎo)彈,多次試射都以失敗告終,這讓美國軍方十分頭疼。
那為什么美國在高超音速導(dǎo)彈領(lǐng)域進(jìn)展如此緩慢呢?深入了解后才發(fā)現(xiàn),美國當(dāng)年的路走錯了,現(xiàn)在再也無法回頭了!
一、提起風(fēng)洞技術(shù),中國表示全世界都沒一個能打的
首先,要談?wù)勶L(fēng)洞技術(shù),它是研發(fā)高超音速導(dǎo)彈的關(guān)鍵因素。簡單來說,所有飛行器要么直接飛上天進(jìn)行測試,要么就需要放入風(fēng)洞中進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。無論你多么依賴強(qiáng)大的超級計算機(jī)、大數(shù)據(jù)、AI技術(shù),在風(fēng)洞面前都無法取代它的作用。若不愿意花費(fèi)巨資一次次進(jìn)行天上測試,使用可循環(huán)的風(fēng)洞進(jìn)行實驗就成為了必然選擇。
在導(dǎo)彈與飛機(jī)技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要的節(jié)點(diǎn)上,美國與中國選擇了不同的技術(shù)路線。美國一直認(rèn)為自己的電子與軟件技術(shù)處于全球領(lǐng)先,且在幾十年的空氣動力學(xué)積累下,模擬計算是一個可行的路線,這樣既能節(jié)省成本,又避免了繁瑣的實驗步驟。因此,決定放棄風(fēng)洞實驗。然而,流體力學(xué)復(fù)雜難懂,許多公式源自經(jīng)驗總結(jié),計算機(jī)模擬中常存在較大的誤差,遠(yuǎn)無法滿足高超音速導(dǎo)彈的研發(fā)需求。
中國則深知模擬與實際的差距,即便誤差很小,累積起來也會產(chǎn)生極大偏差。因此,中國選擇了更為繁瑣且耗費(fèi)精力的風(fēng)洞實驗路線。這一選擇證明是正確的,經(jīng)過多年的努力,中國在風(fēng)洞技術(shù)方面取得了巨大的突破,且擁有了世界領(lǐng)先的風(fēng)洞設(shè)施。
在風(fēng)洞技術(shù)方面,中國的水平堪稱世界頂尖。央視曾報道,中國的JF-22超高速風(fēng)洞,也被稱為爆轟驅(qū)動超高速高焓激波風(fēng)洞,聽起來就令人震撼。2012年,中國研發(fā)成功了JF-12復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞,總長265米,是當(dāng)時國際上最大、性能最先進(jìn)的激波風(fēng)洞。最近通過驗收并投入正式使用的JF-22超高速風(fēng)洞,已經(jīng)成為了在該領(lǐng)域中規(guī)模最大、性能最為先進(jìn)的激波風(fēng)洞,使中國成為唯一具備覆蓋所有“飛行走廊”實驗?zāi)芰Φ膰摇?/p>
我國造風(fēng)洞的巨佬院士俞鴻儒,第一次參與設(shè)計風(fēng)洞時才 30 多歲。他采用的技術(shù)路線很獨(dú)特:要制造足夠大的風(fēng)力,風(fēng)扇不行,沖擊波行。于是,他直接在管子里引爆了炸藥。結(jié)果,成功炸平了自己的實驗室后,風(fēng)洞一代目就誕生了。這個技術(shù)路線倒是符合他老師郭永懷的要求:一要省錢,二不許死人。當(dāng)時新中國剛打完仗,庫存炸藥不少,確實省錢;而且也沒死人,就是有點(diǎn)廢樓。
郭永懷先生是錢學(xué)森的同門師兄弟,兩彈元勛里唯一的烈士。他當(dāng)年從美國回來的時候就對俞鴻儒說,國內(nèi)條件艱苦,他不指望自己能出什么成果,俞鴻儒這一代也很難,但下一代一定可以,他愿意做墊腳石。郭永懷先生死于一場空難,在空難發(fā)生到飛機(jī)墜毀的一分鐘時間里,他只做了一件事,和警衛(wèi)員緊緊抱在一起,保住了懷里的公文包,里面裝著他打算急著回京提交的實驗數(shù)據(jù)。他死后 21 天,我國第一顆熱核導(dǎo)彈爆炸成功,用的就是他用命保下來的數(shù)據(jù)。
如今,俞鴻儒在央視訪談里笑著說:“我就是學(xué)著他的樣子,做一點(diǎn)事,也不知道他會不會滿意。” 他們當(dāng)年的技術(shù)雖然被后人超越了,但這種精神,一直都在,激勵著一代又一代的科研工作者。
至于美國,2024年11月,美國圣母大學(xué)推出了其第一個10馬赫風(fēng)洞,技術(shù)水平大致相當(dāng)于中國20年前的成果,而中國目前的風(fēng)洞技術(shù)已能達(dá)到30馬赫的標(biāo)準(zhǔn)。如此巨大的差距顯而易見,沒有先進(jìn)的風(fēng)洞設(shè)備,美國在高超音速導(dǎo)彈的研發(fā)上,便如同失去了“眼睛”,數(shù)據(jù)獲取困難,研發(fā)過程自然也變得異常艱難。
二、離開了華人,美國軍工再也發(fā)展不了了。
美國軍工系統(tǒng)面臨的另一個問題是沒有華人了。過去,華人和華裔在美國軍工領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,做出了極大的貢獻(xiàn)。然而,出于對中國發(fā)展的擔(dān)憂,美國很早便開始限制華人參與軍工學(xué)科的學(xué)習(xí)。這一政策導(dǎo)致美國本土培養(yǎng)的華裔人才逐漸減少,雖然美國后來嘗試用印度裔人才來替代,但相比華人,印度裔的研發(fā)能力顯然存在差距。
如今,美國的軍工企業(yè)中,幾乎看不到華裔身影,取而代之的是英美白人和印度裔。而在一些科技領(lǐng)域,如芯片、ChatGPT等,美國的領(lǐng)先技術(shù)仍然主要依賴華裔人才。例如,在馬斯克的特斯拉和SpaceX,幾乎所有的中高層骨干都是華裔。可以說,失去了華裔的貢獻(xiàn),美國在很多領(lǐng)域的創(chuàng)新能力大打折扣。同時,美國社會對學(xué)術(shù)成就的重視不夠,使得許多優(yōu)秀人才選擇進(jìn)入金融、商業(yè)等行業(yè),而非科研領(lǐng)域。這樣的趨勢,進(jìn)一步加劇了美國在高超音速導(dǎo)彈研發(fā)方面的人才短缺,影響了創(chuàng)新與發(fā)展。
從1980年代起,美國幾乎把中國的力學(xué)系等學(xué)科人才都吸引過去,幫助了美國的軍工發(fā)展。但自2014年起,國內(nèi)科研經(jīng)費(fèi)激增,逐漸超過了美國,開始出現(xiàn)了大量的科研人才歸國潮,這也意味著美國的基礎(chǔ)學(xué)科研究的源頭被削弱了,影響了許多高端技術(shù)的突破。
三、你也拿,我也拿,史密斯專員更要拿
研發(fā)高超音速導(dǎo)彈是一項昂貴的任務(wù),需要大量資金支持。中國在這方面投入巨大,愿意為科研工作付出大量資金,并且資金由軍方主導(dǎo),確保投入集中并提高研發(fā)效率。
相對而言,盡管美國的軍費(fèi)不斷增加,但美國軍工體系內(nèi)部存在嚴(yán)重的腐敗問題,軍費(fèi)的浪費(fèi)嚴(yán)重。以史密斯專員為例,他利用軍費(fèi)購買許多高價、對軍隊沒有實際幫助的物資,如25萬美元一輛的手推車、600萬美元一只的山羊、幾萬美元一個沖水馬桶等,這樣的浪費(fèi)使得美國的軍費(fèi)無法有效支持研發(fā)工作。
而且美國軍工研發(fā)體系的內(nèi)部問題也導(dǎo)致了資金的浪費(fèi)。軍方、研發(fā)機(jī)構(gòu)、軍火企業(yè)各自有不同的利益訴求,項目推進(jìn)過程中經(jīng)常因為利益分配不均產(chǎn)生沖突,導(dǎo)致內(nèi)耗加劇。比如美國的高超音速武器研發(fā)項目,海陸空加上國防計劃局合計 9 款,還是分開研發(fā),沒有一個統(tǒng)一的統(tǒng)籌規(guī)劃。這就導(dǎo)致各個項目之間缺乏有效的溝通和協(xié)作,資源無法得到合理的配置,浪費(fèi)了大量的人力、物力和財力。
中國的體制優(yōu)勢則在高超音速導(dǎo)彈研發(fā)中發(fā)揮了重要作用。中國能夠集中力量辦大事,各部門緊密協(xié)作,高效推進(jìn)科研項目。從科研人員的選拔培養(yǎng),到項目規(guī)劃、實施,再到資金管理等方面,都有完善的體系支持,確保研發(fā)工作有序高效地進(jìn)行。
四、未來展望:中國是否會繼續(xù)領(lǐng)跑?
從目前的形勢來看,中國在高超音速導(dǎo)彈領(lǐng)域已占據(jù)明顯的領(lǐng)先優(yōu)勢,并且這種優(yōu)勢有可能繼續(xù)擴(kuò)大。中國擁有先進(jìn)的風(fēng)洞技術(shù)、優(yōu)秀的科研人才、明確的科研戰(zhàn)略及強(qiáng)大的體制優(yōu)勢,這為高超音速導(dǎo)彈技術(shù)的持續(xù)發(fā)展提供了堅實的保障。
不過,我們不能掉以輕心。高超音速導(dǎo)彈的技術(shù)競賽剛剛開始,未來可能的技術(shù)突破、戰(zhàn)略需求的變化及國際局勢的波動,都將使得這一領(lǐng)域的競爭充滿不確定性。美國也不會輕易放棄,勢必加大投入,力圖追趕中國。但從現(xiàn)有的情況來看,美國要在根本上追趕中國,面臨的困難將是巨大的。
總體來說,中國高超音速導(dǎo)彈的迅速推出,體現(xiàn)了中國科技實力的持續(xù)提升。相信未來,中國的科研人員將繼續(xù)努力,創(chuàng)造更多的技術(shù)奇跡,讓中國在全球科技舞臺上散發(fā)更加耀眼的光彩。
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