我国曝光“超音速试金石”！火箭橇是什么设备？全球仅5国实现

兴奋，我国又曝光一大国重器！全世界仅5国实现的“超音速试金石”，到底有多厉害？

超音速火箭橇：极速测试的工程奇迹

所谓的“超音速试金石”，正式名称叫火箭橇（Rocket Sled）。

在航空航天与军事领域，如何安全、高效地测试高速运动物体的性能是一个永恒的难题。在正式投产之前，专家们会安排一些模拟实验，来探究其可能出现的问题，比如我们以前曾经介绍过的风洞试验。

风洞试验和计算机模拟虽然能解决部分问题，但在某些极端速度（如超音速）条件下，实景测试仍然不可替代。这时，火箭橇便成为科学家和工程师的终极工具。它兼具风洞试验和飞行试验的优点，能以超过音速的速度在轨道上滑行，为高速碰撞、材料强度、空气动力学甚至人体生理极限研究提供关键数据。

也就是说，不论是现在服役的五代战斗机，还是我国正在研发的第六代战斗机，乃至我们的“东风快递”，研发过程中都离不开火箭橇的测试。除了巡航时的各种参数之外，弹射救生、动力系统以及阻力伞系统等设备都可以在火箭橇上进行验证。

根据轨道数的不同，火箭橇通常分为单轨火箭橇（最快的火箭橇）和双轨火箭橇，双轨火箭橇又可以根据轨道间距分为窄距双轨和宽距双轨。

而最近我国测试的某新型飞行器，使用的是双轨火箭橇。并且，由于其速度超过音速的火箭橇型号，也就是所谓的超音速火箭橇。

这就是令人兴奋之处，火箭橇本身作为“大国重器”，这一次的曝光毫无疑问地提高了我们的自豪感。同时本次实验的实施，意味着我国某一款超音速飞行器研发进程也比较顺利，可以说是一口气暗示了两款强大装备，我们怎么可能不兴奋呢？

火箭橇的发展历史

说起来，早在十九世纪末，就有人提出了火箭橇的雏形设想，而正式研发的历史可以追溯至第二次世界大战。1944年，德国工程师首次尝试用火箭动力推动轨道车辆，用于测试V-2导弹的部件。美国也不甘示弱，在多地建造了研制基地，用于测试未来的各种超音速武器。战后，美国继承了相关技术，并在新墨西哥州的霍洛曼空军基地建立了世界上第一条专用火箭橇轨道。

• 1949年：美国首次成功进行火箭橇试验，速度达到1018公里/小时。
• 1954年：约翰·斯塔普上校乘坐火箭橇“音速之墙”创造了1017公里/小时的速度纪录，并承受了46.2倍重力加速度，验证了人体在极端加速度下的耐受极限。
• 21世纪：时至今日，全世界范围内，也只有五个国家拥有火箭橇，那就是中美俄英法这五个联合国常任理事国。从这里也可以看到，研制火箭橇有多大的难度。其中最强的，仍然是美国，其霍洛曼高速测试轨道以15.48公里的长度仍然雄踞世界第一，曾创造的8.5倍音速的纪录，也就是每小时超过10000公里！

火箭橇的工程结构与工作原理

1. 核心组件

• 轨道系统：通常由高精度钢轨或磁悬浮轨道构成，长度从数百米到数公里不等。
• 推进系统：早期使用固体火箭发动机，现代则采用多级火箭或混合动力系统。例如，美国“超级火箭橇”项目使用四台捆绑式火箭发动机，总推力超过1000千牛。
• 滑车与载荷：滑车由高强度合金制成，内部安装传感器、测试设备或模拟载具。
• 制动系统：包括水刹车、沙堆制动和反向火箭，确保滑车在数秒内安全停止。

1. 超音速挑战
   当速度超过音速时，滑车会遭遇剧烈的气动加热和冲击波效应。例如，在5马赫速度下，滑车表面温度可达1000°C以上，传统材料会迅速失效。因此，现代火箭橇广泛使用碳-碳复合材料或陶瓷涂层来抵御高温。此外，轨道必须保持极高的平整度——即使0.1毫米的偏差也可能导致滑车在高速下失控。
2. 试验流程
   试验时，将试验部件安装在火箭橇体 上方，由火箭发动机推动火箭橇在轨道上高速运动，以此模拟试验部件在高速和大过载工况下 的工作特性。

我国的火箭橇发展历程

至于我国，由于航空航天技术起步较晚，长期落后于欧美国家，对于火箭橇的需求也尤其迫切。1997年，我国耗时10年，才拥有了自己的首个火箭橇。虽然是我国的初次尝试，但其长度已经达到了3132米，而且焊接技术相当精湛，轨道偏差甚至远小于美国的霍洛曼高速测试轨道。

该试验场建成后，就在各型飞机乘员弹射救生试验、神舟号动态性能试验以及导弹制导等火箭橇试验中大显神威。可以说，我国最近二三十年的航空、航天发展，都离不开该火箭橇的汗马功劳。

但是，随着我国相关研发的水平和需求螺旋提升，该火箭橇越来越难以满足。在相关部门的批复之下，位于襄北的火箭橇于2012年顺利完成高精度火箭橇试验滑轨的扩建，其长度达到了6132米，也为我国后续的超音速火箭橇试验提供了基础。

近日，中航工业航宇实现了2.28马赫的飞行器火箭橇测试，刷新了双轨火箭橇的速度纪录。未来，我国的新型载人飞船、第六代战斗机等飞行器，都有望在该火箭橇的测试后，一次次向全世界展示中国科技。

而一直有雄心要和我国一争高下的日本、印度，近些年来也在进行相关研究，但尚未取得实质性进展，这显然也会在一定程度上限制其航空航天技术的发展。可以说，至少在亚洲范围内，我国的火箭橇仍然是没有对手的。