继螺旋桨、喷气推进器技术之后,航空史上最显著的成果便是高超音速飞行器的研发,也被称为的“第三次动力革命”。其用途不论是在军事、政治还是经济中,高超声速技术都具有非常重要的战略意义。美、中、俄都在专注于高超音速武器的研发,且都采用了“钱学森弹道”,可见此原理的重要性。
高超音速飞行器之所以和传统的飞行器不同,主要有四大指数,一是飞行全程可控性,二是弹道位于临近空间而非太空,三是采用类飞行器气动布局,四是飞行马赫数大于5。早在上世纪八十年代,高超声速飞行器这一新概念最早在奥地利由科学界欧根·桑格尔已经有提及,在他的理论中提到了临近空间中使用火箭助推滑翔飞行器制造环球轰炸机的理论。
因此最早的高超音速概念原理,被称为“桑格尔弹道”。“桑格尔弹道”指的是飞行器在火箭的推送下进入太空,获取一定的速度矢量,经过大气层和太空的交界处,由空气升力和重力相互结合的作用下,完成飞行和突防。
中国科学家钱学森提出了更加先进的一种理论,取代了“桑格尔弹道”。钱老是全球顶尖的火箭控制学专家,他涉及的“钱学森弹道”比前者更加易于实现,且更科学。“钱学森弹道”提出的是飞行器在火箭助推器的作用下进入大气层,之后受重力作用重返临近空间,利用操控自身翼面产生的激波浮力造临空空间滑翔。
至今美国、中国、俄罗斯的高超声速飞行器所采用的都是“钱学森弹道”,为世界航空史上飞行器的发展奠定了重要的理论基础。目前中国的高超声速飞行器已经进行了七次的飞行试验。