近年來,中國在高超音速導彈技術的進展可謂是迅猛發展,不斷推出一款又一款令人震撼的導彈。比如東風-17,它是全球首款正式服役的高超音速導彈,采用了錢學森的彈道設計,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測,現有的反導系統幾乎束手無策。而且,中國的高超音速導彈可不止東風-17 這一款。據說,我國還有多款高超音速導彈在研發或服役中,形成了一個完整的高超音速導彈家族。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,美國在高超音速導彈領域的表現就有些差強人意了。美國作為科技強國,在軍事技術研發方面一直走在世界前列,可這次在高超音速導彈上卻被中國遠遠甩在了后面。美國的高超音速導彈項目不僅進展緩慢,還頻繁遭遇失敗。比如,美國的 AGM - 183A 高超音速導彈,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彈領域進展如此緩慢呢?深入了解后才發現,美國當年的路走錯了,現在再也無法回頭了!
一、提起風洞技術,中國表示全世界都沒一個能打的
首先,要談談風洞技術,它是研發高超音速導彈的關鍵因素。簡單來說,所有飛行器要么直接飛上天進行測試,要么就需要放入風洞中進行數據記錄。無論你多么依賴強大的超級計算機、大數據、AI技術,在風洞面前都無法取代它的作用。若不愿意花費巨資一次次進行天上測試,使用可循環的風洞進行實驗就成為了必然選擇。
在導彈與飛機技術發展至關重要的節點上,美國與中國選擇了不同的技術路線。美國一直認為自己的電子與軟件技術處于全球領先,且在幾十年的空氣動力學積累下,模擬計算是一個可行的路線,這樣既能節省成本,又避免了繁瑣的實驗步驟。因此,決定放棄風洞實驗。然而,流體力學復雜難懂,許多公式源自經驗總結,計算機模擬中常存在較大的誤差,遠無法滿足高超音速導彈的研發需求。
中國則深知模擬與實際的差距,即便誤差很小,累積起來也會產生極大偏差。因此,中國選擇了更為繁瑣且耗費精力的風洞實驗路線。這一選擇證明是正確的,經過多年的努力,中國在風洞技術方面取得了巨大的突破,且擁有了世界領先的風洞設施。
在風洞技術方面,中國的水平堪稱世界頂尖。央視曾報道,中國的JF-22超高速風洞,也被稱為爆轟驅動超高速高焓激波風洞,聽起來就令人震撼。2012年,中國研發成功了JF-12復現風洞,總長265米,是當時國際上最大、性能最先進的激波風洞。最近通過驗收并投入正式使用的JF-22超高速風洞,已經成為了在該領域中規模最大、性能最為先進的激波風洞,使中國成為唯一具備覆蓋所有“飛行走廊”實驗能力的國家。
我國造風洞的巨佬院士俞鴻儒,第一次參與設計風洞時才 30 多歲。他采用的技術路線很獨特:要制造足夠大的風力,風扇不行,沖擊波行。于是,他直接在管子里引爆了炸藥。結果,成功炸平了自己的實驗室后,風洞一代目就誕生了。這個技術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,就是有點廢樓。
郭永懷先生是錢學森的同門師兄弟,兩彈元勛里唯一的烈士。他當年從美國回來的時候就對俞鴻儒說,國內條件艱苦,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,在空難發生到飛機墜毀的一分鐘時間里,他只做了一件事,和警衛員緊緊抱在一起,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據。他死后 21 天,我國第一顆熱核導彈爆炸成功,用的就是他用命保下來的數據。
如今,俞鴻儒在央視訪談里笑著說:“我就是學著他的樣子,做一點事,也不知道他會不會滿意。” 他們當年的技術雖然被后人超越了,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,美國圣母大學推出了其第一個10馬赫風洞,技術水平大致相當于中國20年前的成果,而中國目前的風洞技術已能達到30馬赫的標準。如此巨大的差距顯而易見,沒有先進的風洞設備,美國在高超音速導彈的研發上,便如同失去了“眼睛”,數據獲取困難,研發過程自然也變得異常艱難。
二、離開了華人,美國軍工再也發展不了了。
美國軍工系統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域發揮了重要作用,做出了極大的貢獻。然而,出于對中國發展的擔憂,美國很早便開始限制華人參與軍工學科的學習。這一政策導致美國本土培養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,印度裔的研發能力顯然存在差距。
如今,美國的軍工企業中,幾乎看不到華裔身影,取而代之的是英美白人和印度裔。而在一些科技領域,如芯片、ChatGPT等,美國的領先技術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,美國在很多領域的創新能力大打折扣。同時,美國社會對學術成就的重視不夠,使得許多優秀人才選擇進入金融、商業等行業,而非科研領域。這樣的趨勢,進一步加劇了美國在高超音速導彈研發方面的人才短缺,影響了創新與發展。
從1980年代起,美國幾乎把中國的力學系等學科人才都吸引過去,幫助了美國的軍工發展。但自2014年起,國內科研經費激增,逐漸超過了美國,開始出現了大量的科研人才歸國潮,這也意味著美國的基礎學科研究的源頭被削弱了,影響了許多高端技術的突破。
三、你也拿,我也拿,史密斯專員更要拿
研發高超音速導彈是一項昂貴的任務,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,確保投入集中并提高研發效率。
相對而言,盡管美國的軍費不斷增加,但美國軍工體系內部存在嚴重的腐敗問題,軍費的浪費嚴重。以史密斯專員為例,他利用軍費購買許多高價、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,這樣的浪費使得美國的軍費無法有效支持研發工作。
而且美國軍工研發體系的內部問題也導致了資金的浪費。軍方、研發機構、軍火企業各自有不同的利益訴求,項目推進過程中經常因為利益分配不均產生沖突,導致內耗加劇。比如美國的高超音速武器研發項目,海陸空加上國防計劃局合計 9 款,還是分開研發,沒有一個統一的統籌規劃。這就導致各個項目之間缺乏有效的溝通和協作,資源無法得到合理的配置,浪費了大量的人力、物力和財力。
中國的體制優勢則在高超音速導彈研發中發揮了重要作用。中國能夠集中力量辦大事,各部門緊密協作,高效推進科研項目。從科研人員的選拔培養,到項目規劃、實施,再到資金管理等方面,都有完善的體系支持,確保研發工作有序高效地進行。
四、未來展望:中國是否會繼續領跑?
從目前的形勢來看,中國在高超音速導彈領域已占據明顯的領先優勢,并且這種優勢有可能繼續擴大。中國擁有先進的風洞技術、優秀的科研人才、明確的科研戰略及強大的體制優勢,這為高超音速導彈技術的持續發展提供了堅實的保障。
不過,我們不能掉以輕心。高超音速導彈的技術競賽剛剛開始,未來可能的技術突破、戰略需求的變化及國際局勢的波動,都將使得這一領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,中國高超音速導彈的迅速推出,體現了中國科技實力的持續提升。相信未來,中國的科研人員將繼續努力,創造更多的技術奇跡,讓中國在全球科技舞臺上散發更加耀眼的光彩。
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