早在1950年代麦克唐纳飞机公司就推出了最原始的高超音速助推滑翔试验飞行器
近年来我国、美国、俄罗斯、印度、日本等国都对高超音速助推滑翔飞行器的研制投入了很多资源,甚至连朝鲜和伊朗也对类似武器感兴趣,而且朝鲜已经推出了实战化的型号。鲜为人知的是高超音速助推滑翔飞行器其实并不是新奇事物,在1950年代其雏形就出现了,当时麦克唐纳飞机公司的试验性Alpha Draco导弹在验证高超音速助推滑翔飞行器的基本原理方面发挥了关键作用。
1954年,麦克唐纳飞机公司开始开发基于航空弹道或“升力体”飞行概念的测试导弹,升力体设计意味着主体结构也能产生升力,而不仅仅是机翼或其他附属的升力表面。在1957年10月,该公司在美国空军领导下开始研制名为Alpha Draco的实验型高超音速助推滑翔飞行器。
高超音速助推滑翔飞行器本身是无动力的,需要依靠火箭助推器使它们达到作战所需的高度和速度,然后在大气层边缘地带飞行以高超音速打击目标,高超音速被定义为高于5马赫的任何速度。高超音速助推滑翔飞行器具有高度的机动性,可以根据需要进行多次弹道调整,对方几乎没有时间识别、探测和跟踪它们。下图诠释了传统弹道导弹、无动力高超音速助推滑翔飞行器和吸气式高超音速巡航导弹之间飞行轨迹的差异。
Alpha Draco计划于1957年被纳入空军武器系统199计划(WS-199)的一部分,并被称为WS-199D。WS-199A、B、C分别是马丁公司、洛克希德公司和战略空军司令部的空射弹道导弹项目,这些空射弹道导弹可以由B-58、B-52轰炸机挂载发射。关于美国空射弹道导弹的更多内容请看:美国GAM-87A“天空闪电”空射弹道导弹的故事麦克唐纳公司很快就在卡纳维拉尔角太空部队基地获得了试验场地。
Alpha Draco是一种两级固体火箭发动机导弹,之一级由TX-20固体火箭发动机提供动力,该发动机用于美国陆军的MGM-29中士短程弹道导弹,能够产生44600磅的推力。第二级使用TX-30固体燃料火箭发动机,产生12200磅的推力。这枚导弹长约46英尺,直径为31英寸,翼展超过7英尺,重约13810磅。滑翔飞行器长26英尺,主体弹身有13英尺长,鼻锥有13英尺长,弹身由一种具有耐腐蚀性的钛稳定铬镍奥氏体不锈钢制成,还有一层绝缘层保护其免受大气层内高速飞行的热效应影响。
1959年,Alpha Draco在卡纳维拉尔角总共进行了三次飞行测试,前两次分别于2月16日和3月16日举行,试验很成功。但是在第三次试验中Alpha Draco偏离了飞行路径,原因是第二级点火后横滚旋转控制器发生故障。最后空军的WS-199计划涉及的几种测试型号都没有变成实战型号。
虽然Alpha Draco计划失败了,但是Alpha Draco具有十分重要的意义。首先Alpha Draco是世界上之一枚以高超音速在大气层中飞行的导弹,而且Alpha Draco成功验证了“升力体”飞行概念以及高超音速飞行器的气动控制技术。在Alpha Draco之后,麦克唐纳公司还对基于民兵II洲际弹道导弹的高超音速飞行器进行了研究,叫做ASSET(空气热力学弹性结构系统环境测试)计划,试图在民兵II洲际弹道导弹的顶部配置再入式高超音速飞行器,虽然该计划也没有修成正果,但是为冷战后期的航天器再入技术提供了参考,而且美国空军的X-20A太空飞机的耐高温隔热罩技术就源于ASSET计划。
X-20A项目的目标是采用火箭助推式滑翔飞行器将人员和有效载荷送入太空,该飞行器在执行任务后返回大气层并像飞机一样降落。X-20A项目的工作始于1957年,波音公司是主承包商,尽管麦克唐纳在 1960年代初参与其中,X-20A项目还是在1960年代末下马,不过X-20A项目为航天飞机的开发提供了许多参考。
Alpha Draco的研究成果被纳入空军的机密助推滑翔再入飞行器(BGRV)计划,该计划进一步研究了再入飞行器在重新进入大气层后以高超音速机动的空气动力学原理。1968年2月,BGRV在太平洋的范登堡空军基地成功进行试射,收集了宝贵的试验数据。
近几年来,美国陆海空军的各种高超音速武器项目如雨后春笋般冒出,部分项目可能会修成正果,成为真正的实战武器,具体请看:百花齐放还是昙花一现?盘点近年来可能有发展前途的美国海陆空三军高超音速武器研制项目但是我们不该忘了麦克唐纳公司的Alpha Draco,它才是高超音速助推滑翔试验飞行器的真正鼻祖。