全球第一！中国独创高超音速气动布局：解决两个重大难点问题

中科院的科普公号在12月10日发表了一篇研究员崔凯领导的高超音速气动布局的文章，给出了一种能解决高超音速飞行中两大矛盾难题！当然文中也给出了一个时间节点，这个高超音速飞行试验是在2021年做的，现在已经是2024年，公开3年前的信息，各位知道这意味着什么吗？

独创高超音速气动布局：解决两个重大难点问题

高超音速飞行器大家都知道一点，毕竟最近这几年这个时不时就成为热搜，但很多朋友的却不知道一点，高超音速武器的其实存在一个比较麻烦的问题，就是载荷比例很小，什么意思呢？大意就是一个看起来高端大气上档次的高超音速飞行器，真正能用于弹头有效载荷部分比例极低！

DF-17这类弹头太敏感，但这个数据可以用高音速飞行器的载荷比就能可见一斑，比如大家比较熟悉的美军黑鸟侦察机，最高速度3.32马赫，最大起飞重量78吨，长32.7米，翼展17米，但是各位知道它的载荷是多少呢？

很抱歉，SR-71没有外挂导弹，没有弹舱，只有一个侦察舱，如果非得要算载荷的话，SR-71曾经背驼过D-12超音速无人侦察机，这架飞机最大起飞重量为6.8吨左右，与最大起飞重量之间的比例大约在8.5%左右。

那么亚音速飞机呢？中国的H-6K轰炸机，最大起飞重量79吨，长35米，翼展33米，最高速度0.95马赫，也就是高亚音速。H-6K大致和SR-71处在同一级别，但是H-6K的载弹量是多少呢？15吨，20%差一点，是SR-71的2倍多。

两者在最大起飞重量上几乎没有差别，不同的是SR-71最高速度是3.32马赫，这个速度要求使得让SR-71的展弦比低至1.94，因为展弦比小了阻力才会小，才能飞更高的速度，相比之下，H-6K的展弦比在4.45左右！

展弦比就是翼展的平方与机翼面积之比，越小表示高速机型，越大表示低速机型，与升阻比有一定的联系，展弦比小的升阻比就小，也就是升力也越小，升力小了载荷自然也就小了。

所以问题来了，高超音速的展弦比更小，比如我国的WZ-8的展弦比要比黑鸟的更小，但又想要实现大载荷比怎么办？这就是一个空气动力学上无解的难题，既要又要的问题最不好解决，不过中科院的科学家提出了一个解决办法，这个思路堪称逆天！

HCW高压捕获翼构型：鱼和熊掌兼得

崔凯研究员带领的团队研究的这种HCW翼型，简单一点描述就是在类似DF-17的乘波体弹头的尾部上方增加了一片薄翼，看起来有点像脱裤子放屁，这都已经到了尾巴上了，还要装一片翼稳定航向？

答案是完全不是，因为这片翼的存在，整个高超音速飞行器的气动布局就完全的、彻底的改变了，先来看看在安装之前的气动状况：

亚音速下经过机头的气流会沿着机体表面向上快速流过，最终在机体后方脱离飞行器；超音速时激波会随着速度从低到高的钝角到直角再到锐角贴着机体表面走，这部分气流能量很大，是飞行器利用发动机的推力或者重力势能劈开的气流，一般情况下这部分气流就白白流走了。

在尾部上方加了个机翼之后会有什么变化？你会发现原本要脱体的那股气流会机翼下方挡了一下再流向后方了，激波在机翼下表面挡了一下会被反射到机身上，又会被反射回机翼下，这两个动作会在机翼下方形成一个高压区，大幅增加对飞行器的升力。

这就是HCW（高压捕获翼构型）名字的来历，从最早2011年开始，崔凯就在这种机翼的布置以及如何减少阻力增加升力上研究，10多年来这个HCW翼型已经演化多代了，到2021年上天测试，崔凯的研究从理论计算到风洞试验，再到上天验证，技术越来越成熟，未来的走向就是实用化，缩比模型试飞，全尺寸试飞等等，前途无量。

这么先进：为什么还能公开？

HCW翼型在高超音速飞行器上升力可大幅提升达 30%以上, 升阻比提升一般可达 20%以上，在高超音速飞行器上，这个数据直接就是逆天级！很多网友都质疑，这么先进的气动布局怎么就写论文公开了呢？

事实上关于风洞数据以及空气动力学验证这种，只要不是绝密级规定不能公开的，其他都可以公开，那么问题来了，会造成过泄密吗？答案是如果这样也算泄密的话那就算，但是这种属于一般性研究，公开的是结果，是脱敏后的过程，不会涉及泄密问题。

简单的说你拿着这篇论文去复制试验，基本就是没法操作的，因为没有具体的尺寸数据，比如机翼尺寸数据，安装位置尺寸等等，如果这些数据都没有，要复制试验就得从头开始研究。

假设，我们使用了一个已经验证但效果不好的构型发表论文，那么就会对人家的研究产生严重的误导，可能会让对手研究陷入绝境，这个操作在国与国之间的战略欺骗上经常存在，你水平高能自我纠错那算你本事，如果水平不高只能照搬照抄，那很抱歉，想白嫖是没门的。

另一个关键不知道各位有没有发现，崔凯研究员的这项上天的的测试是在2021年，现在都快2025年了，也就是说这个研究已经处在过于落后可以公开的状态，或者用大白话来说，我们已经有了更先进的构型，这个你们有本事就拿去玩吧。

最后澄清一下，这个HCW这是高超音速气动布局，也就是说未来的高超音速飞行器可能会选用这种模式，但这只是高超音速飞行器的“一半工作”，另一半是高超音速动力装置，也就是高超音速发动机，我国在这方面的研究也处在全球领先的地位，估计再过几年这种飞行器可能会成真！