乘波體（Waverider）的技術(shù)概念

乘波體（Waverider）是一個高超音速飛行器的設(shè)計概念，采用此設(shè)計的機體的超音速升阻比將會得到提高，超高音速飛行器飛行時會產(chǎn)生一個升力面的沖擊波。這種現(xiàn)象稱為“產(chǎn)生壓縮升力“。迄今為止，唯一使用這種技術(shù)的有人駕駛飛機是Mach??3 和XB-70 Valkyrie。

對于Mach 5和更高速度的超音速飛機，Waverider的乘波原理仍然是經(jīng)過充分研究并證明是可行的設(shè)計，盡管目前還沒有進行實用化的量產(chǎn)。波音X-51沖壓發(fā)動機驗證機于2010至2013年進行了最后試驗飛行，證明實際可行的速度達到5.1馬赫（5400公里每小時或3400英里每小時）。

Waverider的設(shè)計概念最初是由貝爾法斯特女王大學(xué)的Terence Nonweiler（在格拉斯哥大學(xué)擔(dān)任航空工程系主任，后來成為工程學(xué)院院長。他一直被譽為乘波技術(shù)的先驅(qū)。）提出的，并于1951年首次在出版物中描述為“可再入飛行器”。

?它由低機翼載荷的三角翼平臺組成，以提供可觀的再入接觸表面積以分散再入的熱量。限于當(dāng)時計算機模擬技術(shù)的不成熟，Nonweiler只能取得一個相對現(xiàn)代3D氣動模型大大簡化的2D氣流模型，他注意到，飛行器超音速飛行產(chǎn)生的激波前緣平面與的機翼上表面重合，就象騎在激波的波面上，依靠激波的壓力產(chǎn)生升力。

DF-17與乘波體（Waverider）技術(shù)的運用

在國慶70周年閱兵上亮相的我國高超音速飛行器（HGV），DF-17也采用了Waverider構(gòu)型設(shè)計,即乘波體技術(shù)。理論上高超音速滑翔載具比常規(guī)彈道導(dǎo)彈更容易避開彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，這種機動性可以達到躲避目前所有反彈道導(dǎo)彈的超越性突破。

早在2014年，DF-17就已經(jīng)開始試射，于2014年1月9日首次測試，美國國防部當(dāng)時給DF-17的彈頭部分起的代號是WU-14，在當(dāng)時就被美國軍方定性為一種高超音速武器。

據(jù)美報道，從2014年1月9日第一次試射到2016年4月22日共進行六次試射，2016年4月22日的試射為第六次成功試驗（the sixth successful test），意味著此前六次全部成功。

乘波體的技術(shù)優(yōu)勢

1) 乘波體外形的最大優(yōu)點是低阻、高升力、高升阻比， 其上表面沒有流場干擾，沒有流線偏轉(zhuǎn)，激波限制在外形的前緣， 使得在可壓區(qū)中下表面上的高壓同向上傾斜的外形一起組合， 獲得整個外形上的推力分量。

2) 乘波體外形在偏離設(shè)計條件下， 仍能保持有利的氣動性能。

3) 乘波體外形更適合使用噴氣發(fā)動機或沖壓發(fā)動機。乘波體下表面是一個高壓區(qū)，是發(fā)動機進氣口的極佳位置，并且發(fā)動機的下表面還可以與乘波體一起融身設(shè)計，使其不損失進氣口阻力。

Waverider技術(shù)與Zeta Gundam的誕生

早在格里普斯戰(zhàn)役之前NRX-044就已經(jīng)作為高性能可變MS（TMS）被部署在大氣圈內(nèi)，作為無需借助輔助飛行系統(tǒng)就能自行在地球大氣層飛行的TMS，借助其優(yōu)秀的氣動性即使能在對付沒有飛行輔助的高性能MS例如RX-178 Gundam Mk-II和MSN-00100時也顯得十分強力，不落下風(fēng)。

與NRX-044注重大氣圈內(nèi)的氣動優(yōu)勢不同，Zeta Gundam在設(shè)計之初就以能夠單機不借助輔助設(shè)備從近地軌道高速突入大氣圈作為硬性設(shè)計要求，A.E.U.G.作為正規(guī)軍中的非主流派系在秘密調(diào)配MS時往往在機體的質(zhì)量與數(shù)量上都受到限制，在常規(guī)軍力無法與Titans匹敵的情況下必須要獲得新型MS開發(fā)上的自主權(quán)，同時A.E.U.G.高速游擊作戰(zhàn)的要求也要求新型機必須具有高速突破立體作戰(zhàn)的能力。

但是對于當(dāng)初的A.E.U.G.來說，作為小派系卻要求AE開發(fā)遠超當(dāng)年技術(shù)規(guī)格的最新銳MS并不是容易的事情,特別是單機高速再入大氣圈的要求更是難上加難,AE的技術(shù)人員提出了運用Waverider(乘波)技術(shù)作為Zeta Gundam高速再入大氣圈的解決方案.

FXA-00作為采用乘波技術(shù)的飛行裝甲雖然成功搭載RX-178 Gundam Mk-II成功突破大氣圈平安抵達地面,但是FXA-00在低空的空氣動力性能極差,對于在大氣圈內(nèi)有飛行要求的Zeta Gundam來說必須結(jié)合FXA-00取得的數(shù)據(jù)進行設(shè)計上的優(yōu)化.

Zeta Gundam 早期型（Waverider模式）

Zeta Gundam 前期型的主要設(shè)計思路是利用Waverider模式下，乘波體外形高速低阻分散熱量的優(yōu)勢來高速突入大氣圈，得益于WR原理的優(yōu)勢，機體在突破電離層之后仍然可以保持5-7馬赫的高速飛行。

雖然Waverider模式下吸取了FXA-00的經(jīng)驗,已經(jīng)將空氣動力學(xué)外形設(shè)計的可以適應(yīng)大氣圈內(nèi)一般的巡航飛行要求，但出于大氣圈內(nèi)航空戰(zhàn)斗力的要求，卡拉巴提出需要更穩(wěn)定的大氣圈內(nèi)飛行用改型。

應(yīng)卡拉巴的要求，開發(fā)了FXA-01K飛行裝甲，代號是“Wave Shooter”，可見翼面積進行了擴大來提升大氣圈內(nèi)飛行所需的升力并提高低速巡航的安定性，此型擴大的翼面后來也被Zeta Plus所繼承

Wave Shooter的飛行裝甲在MS形態(tài)下采用的折疊方式類似于后來Zeta Plus采用的方案，可見底部的為大氣圈內(nèi)飛行設(shè)計的空氣動力沖壓式航空發(fā)動機。

與前期型（下圖）排布方式的不同顯而易見

Zeta Gundam 中/后期型（Waverider模式）

Zeta Gundam?中/后期型的主要設(shè)計目標是統(tǒng)合宇間作戰(zhàn)與突破大氣圈之后的航空內(nèi)作戰(zhàn)要求,機體部分的擴張有助于提升大氣圈內(nèi)飛行時的升力,同時在突入大氣圈內(nèi)也有穩(wěn)定機體的功效,同時提升了發(fā)電機(APR-75-Z4)出力以提高大氣圈外的機動性.

后期型還在腿部裝設(shè)了多用途掛架

雖然運用了再入時運用了Waverider技術(shù)降低了摩擦阻力,但是作為直接進行摩擦的表面,Gundarium γ合金為主體的飛行裝甲層表面承受的熱量仍然會非常之高,所以又在表層額外敷設(shè)了超耐熱陶瓷合金材料制成的塊狀隔熱甲,由于表面磨損和消耗的關(guān)系這些隔熱甲需要定時更換,就想舊世代航天飛機采用的陶瓷隔熱板一樣,雖然單純看價格來說成本很高,但是相較于更換整塊Gundarium?γ合金制成的主裝甲板,相對來說反倒降低了成本.