【军武次位面】作者：金色轰炸机
12月15日，中科院和湖南卫视联合制作的《以先辈之名 立时代新功》宣传片中，我国公开展示了一款宽域飞行器MD-19（“鸣镝”-19）。节目中给出的画面显示，MD-19由一架无人机挂载，飞入高空后投放，随后转入自主飞行并成功返场。据介绍，MD-19在过去的6年中完成了9次试飞任务，还完成了“全球首次临近空间发射航空器试验，实现跨域机动飞行和安全返回”。所谓“字少事大”，短短不到30个字的背后，是中国展示在高超领域所取得的全球领先地位。
▲无人机投放MD-19，图片来源：网络
MD-19曝光的时间点值得关注，因为就在3天前的12月12日，美国刚刚试射了“暗鹰”高超声速导弹并取得成功。美国刚试射完高超导弹，我们就展示了MD-19。这两个飞行器全是高超声速飞行器，但是用途不同。高超导弹对我们来说已经不怎么稀罕了，我们早就就已经开始部署东风17了，而美国的“暗鹰”到现在还没有正式服役。在高超声速飞行器领域，我们从6年前就已经开始了下一个阶段的探索工作了，也就是大尺寸、可重复使用的宽域飞行平台。
往这个方向发展，我们要发展的是高超声速飞机、天地往返空天飞行器，这些高大上的武器装备和高超导弹根本就不是一个科技树，也不是一个难度层级的产品。我们有意在这个时间点上曝光MD-19，就是要告诉美国人：别以为在高超声速飞行器领域的发展上能追上中国了，实际上美国连我们的尾灯还看不到。
▲“暗鹰”高超声速导弹应用想象图，图片来源：网络
飞行器在空中飞行，但是什么高度就适配什么样的速度。比如大部分现役战斗机的飞行高度就在距离地面20千米以下，那么它们的速度一般也就是不超过3马赫，甚至达到2马赫的都非常少。高度超过100公里以上的卫星和太空飞船环绕地球飞行时候的速度那可就快了去了，根本不是战斗机能比的。在很长一段时间，20~100公里这个高度上一直没有能稳定飞行的飞行器存在。1946年，钱学森经过研究之后认为，能在这个高度区间内飞行的飞行器一定是高超声速飞行器，顾名思义也就是“速度远远超过声速”，达到5马赫，籍此钱老首次提出“高超声速”这一概念。
高超声速飞行器能够达到高超声速，并且在20~100公里这个高度范围内稳定飞行，依据技术原理和飞行样式的区别，目前有助推滑翔、吸气式两种实现路径。助推滑翔技术下的高超声速飞行器适合发展导弹，而且可以分为采用桑格尔弹道的和采用钱学森弹道的两种不同弹道方式的导弹。桑格尔弹道高超导弹会被火箭送入亚轨道，然后利用自身气动特点在大气层边缘打水漂。钱学森弹道高超导弹先是被火箭送出大气层，然后再入大气层后会滑翔。
▲大气层不同高度对应不同的飞行器，图片来源：网络
吸气式技术下的高超声速飞行器，不仅可以发展高超声速巡航导弹，而且可以发展高超声速飞机。不管是导弹还是飞机，两者都需要安装超燃冲压发动机。简单总结一下，掌握了助推滑翔高超飞行器的设计技术，可以研发两种不同弹道的导弹。掌握了吸气式技术，则可以开发巡航导弹和飞机。如果这种高超飞机成为现实，那么这种飞机跨越洲际也只需要2~3个小时。除了以上两种技术之外，高超声速的空天飞机可以被认为是地3类。高超空天飞机可以像正常飞机一样起飞，然后进入20~100公里高度进行高超声速飞行，之后又和正常飞机一样降落。它的最快速度预估可以达到12到25马赫，往上走一点就是太空飞船，往下走一点就是普通飞机，切换自如，被认为是人类未来的太空战斗机的发展方向。
▲空天客机想象图，图片来源：网络
由以上的基本信息可以得知，中国已经有了东风17，它属于助推滑翔钱学森弹道的高超声速导弹。但中国有了东风17，只是解决了高超声速导弹有没有的问题。初步解决有无问题后，我国目前对高超声速飞行技术的探索方向主要是两个：第一，提高导弹类高超声速武器的飞行航程和机动性能，使其更加不容易被拦截；第二，研发高超声速载人平台，也就是吸气式的高超飞机、天地往返空天飞行器。
要进行第一个方向上的研究，那就是初步理论设计+风洞试验+修改。比如开发某新型高超导弹，我们要确定这是一款助推滑翔弹，那么就要根据相关的理论研究进行导弹弹头的初步外形设计，通过计算机模拟认为它大体上可以后，就要上风洞进行实际测试。测试后肯定会发现问题，接下来的工作就是不断修改，直到气动效率、升力、阻力、操纵性、稳定性等各方面指标都达到预期设计指标要求后，就可以定型了。
▲东风17，图片来源：网络
要进行第二个方向上的研究，事情可就没有这么简单了，因为亚音速、跨音速、超音速、高超音速这几种飞行状态下，最合适的飞行器对外形方面的需求很多都是相互矛盾的。比如亚音速战斗机对高升阻比、着陆低速性能、低速状态下的升力等方面有比较高的要求。但这样设计完成的亚音速飞行器，比如小后掠角+大机翼面积+鸭翼和前后缘襟翼等，这种飞机在高超声速飞行状态甚至可能都飞不起来，反过来的情况也是一样。这就好像有四个人爱吃不同的水果，那么现在的要求就是种植一种水果，同时有香蕉、苹果、西瓜、葡萄四种味道，能满足4个人不同的口味需求。这个问题有多复杂，也就可想而知了。
那么在飞行器设计领域，我们可以认为20公里以下+20~100公里+100公里以上空域叫做宽空域，把亚音速+跨音速+超音速+高超音速四种不同的速度叫做宽速度，能在宽空域、宽速度条件下都符合各种设计指标，如升阻和操稳稳定性的“超级飞行器”，那自然就是“宽域飞行器”了。也就是说，宽域飞行器，就是研发高超飞机、天地往返空天飞行器的实验平台。
▲2022年曝光的MD-22，图片来源：网络
按照已经曝光的信息来看，我国其实很早就已经开始了相关领域的研究。中科院的宽域飞行器代号“鸣镝”专项，就是要探索宽域飞行器的设计问题，说白了就是尝试研发高超声速类和空天类客机、战机。从2019年开始，“鸣镝”的相关产品就已经开始了试验。早期的试验都是比较基础的，因此国家也没怎么曝光过，因为确实它距离真正让人眼前一亮的实验还是有差距的，但这些实验也绝对都是全球首次进行。比如无动力滑翔返场、气球携带“鸣镝”然后至临近空间高度进行投放、动力加速机动飞行、亚跨超机动飞行等。那么现在，大家应该就理解什么是节目中说的，全球首次临近空间航空器发射、跨域机动飞行、安全返回的意思了。从2023年开始，相关实验进入到了比较实质性的阶段，直到今年年底MD-19的曝光，算是正式对外公开了我们已经取得的成就。
▲MD系列不止一个型号，图为投放MD-19，图片来源：网络
那么MD-19能作为武器使用吗？答案是恐怕没有这个必要。简言之，MD-19是开发高超飞机的先期实验平台，虽然距离最终的飞机产品还有很大差距，但是它是我们验证研究理论，改进启动外形，搜集实验数据的重要工具。为了节约成本，我们把MD-19设计成了可以反复使用的平台，每次用无人机或者气球投放，成本几乎为零。要是拿它当一次性的炸弹使用，其实大可不必。因为不如直接开发高超导弹，高超导弹根本不用考虑什么跨域飞行的操纵性问题，直接用火箭投送到适合的高度然后工作就行了，或者就是直接用超燃冲压发动机，能直接从地面或者军舰上自行起飞。不管是哪一种，设计难度都比MD-19低。所以拿MD-19当导弹，简直就是“极大地浪费”。