中国航空航天或迎来新的“音障”，前途未卜

昨天提到了这个封面：

在咱们核心的刊物中开始整“空天变构飞行技术”了。

很多粉丝看到后第一时间私信W君，问：

“这是不是中国要搞X-37B了？”

“是不是像美国那种能上轨道再下来的无人机？”

“‘变构飞行器’到底是什么玩意儿？”

要是高情商地回答——咱们是要搞F-14那样的构型优化、作战半径+性能+任务拓展的飞行器了。

要是低情商地说——这是风水轮流转，过去几十年我们是“看别人摔跤、学别人成功”，现在别人已经没路了，轮到我们上场“趟雷”了。被逼到第一梯队，是一种祝福，更是一种诅咒。

20世纪中叶，美国飞行员查克·叶格尔曾驾驶X-1火箭飞机超越“音障”，打破了当时被视为不可逾越的飞行极限。现在回过头来看，现代的飞机已经不是能不能跨过音障的问题了，能不能超音速只存在于想或不想，而不是能或不能，在跨越音障的历史中证明，所谓“音障”不过是人类技术与勇气的考验。

一晃80年过去，在人类航空航天技术中实际上没有哪道坎比“音障”更决绝的阻断过人类航空航天技术的发展，似乎跨过音障后的人类在航空航天事业上都是一帆风顺的。

而今，当中国航空航天在“空天变构飞行技术”领域加速追赶、迈向世界第一梯队时，一个看不见却真实存在的“新音障”似乎正悄然逼近。这一次，阻碍中国继续前行的不仅是空气动力学的极限，更是战略风险、试错成本、组织协同和文化心态等多方面的考验交织而成的隐形壁垒。

为什么这样说？其核心原因就是我们已经被逼着开始搞变构飞行器设计了。

近年中国航空航天领域捷报频传：神秘的可重复使用试验航天器在轨飞行数百天后成功回收，被视为中国在空天往返技术上的重要突破；在珠海航展上展出的“白帝”空天战机模型以科幻般的姿态震撼亮相，展示了中国对未来空天作战的大胆想象。然而，正如航空业内人士所言，这款概念机体现的能力“目前国际间尚无任何国家研发出此款空天战机” ——换言之，中国正尝试迈向一片无人涉足的领地。

但是在成绩与雄心背后，我们必须冷静思考：中国航空航天能否冲破这道新的音障？亦或在摸索中遭遇前途未卜的险境？

所谓空天变构飞行器，一般指那种飞行包络极为宽广（高度可从0一直跨越到近地轨道、速度从0到第一宇宙速度）的新概念飞行器，并且其构型可根据环境和任务自主改变。通过实时调整外形来改变气动特性，这类飞行器力图在更宽泛的空域和速域中保持最佳性能，以适应复杂多变的任务需求。近年来，中国在这一前沿方向投入巨大，相关研究已经取得令人瞩目的进展，许多指标已跻身世界领先行列。

要了解变构实际上我们还真的可以从F-14谈起：

F-14有一个很重要的设计特征，就是随着飞机的飞行速度不同，飞机的机翼可以逐渐收拢改变后掠角度。这样既可以在低速起降的时候获得较大展弦比取得较大的升力，又可以在高速飞行的时候降低展弦比减小阻力而获得更高的速度。可变后掠翼本质上就是一种变构技术。

类似的变构还有很多，例如F-8战斗机

这是一种可变倾角机翼战斗机。也是为了在航母上可以安全的起降，在主翼上设计了一个抬起机构，让机翼的倾角根据不同任务特征而变化。

从而在起降的时候利用大迎角获得更高的升力。

这些机型都有一个特点，就是在适应相应的场景的时候会采用机械结构变形成为当前技术的最优解决方案。不过，这些历史遗产并不值得夸耀，相反都是工程师在特定技术条件下被逼无奈之举。F-14的变形机构导致了飞机上有大部分死重为了变形这件事而存在。

从工程学的角度来看复杂的机构、额外的重量都让这件事变得不优雅了。其实很多人很痴迷F-14是没看到其背后的累赘。

说回我们的变构飞行器，其实是在走一条美国人的老路。

例如，清华大学团队构想了一种“三态”可变构型的宽速域飞行器，即通过机构切换在低阻双翼、展开单翼、折叠单翼三种构型之间转换，以适应不同速度条件。

虽然，研究表明，这种“变体双翼”布局在高速巡航时采用双翼并列以抵消激波阻力，显著提高升阻比；而在低速段又可展开为大展弦比单翼获取足够升力，在中等速度时则折叠机翼以降低阻力。风洞测试数据令人振奋：低阻双翼构型的最大升阻比达到12.04，竟比传统固定双三角翼提高约50%，比单三角翼提高逾70%。这种大幅性能提升充分证明了变构气动布局的潜力。

但反过来说，为什么要搞一个机体飞行过程中还能收放展开、结构比常规飞机复杂几何倍的东西？

这件事背后的真正答案，不是“想更先进”，而是“我们已经不能再用老路来应对新问题了”。

传统战斗机/轰炸机的气动布局设计，是在相对固定任务环境下的最优折中，比如F-16是空优格斗专用，B-2是高空高速渗透，这些设计都可以为某个任务优化到底。

但空天飞行器不同——它面对的是从起飞、加速、滑翔、再入、返回的全飞行剖面，每一个阶段的气动要求是完全不同的：低速时你需要大升力，高速时你要降低波阻，再入时你要热稳定，返回时你还要高机动。

换句话说：你要一个飞行器完成多个过去由不同飞机完成的任务，而你还不能发射四架不同飞机去做它的工作。

所以，它就必须变形。必须自己适应自己所处的飞行环境。它不能是单一的构型，它必须是一个跨速域的、多剖面的、自适应系统。

这时候，“变构”不再是一种“可选项”，而是一种“生存手段”。在面对未来战争体系和空天多域作战概念的演化时，如果还坚持用“固定构型+航程加油+任务改装”那一套思维，是走不过去的。

从本质上来说，我们的航空航天器设计已经进入了另一个有待突破的“音障”区域。从地面到近地空间、从亚音速到接近第一宇宙速度，可供人类飞行器飞行的空域已经大幅度扩展，而在这个时候，在我们面前已经没有了任何学习榜样，这就是角色的转变，我们从看戏的，终于变为了趟雷的。

不仅如此，西北工大与清华大学合作提出“翼-发功能重构”设计、北京航天航空大学的研究提出的自学习模型预测控制方案、任务剖面跨域化以及变形方式的多维柔性化蒙皮技术都在构建着一张宏大无比的新飞行器蓝图。

在自豪之余，其实我们应该认识到中国科研工作者在空天变构领域取得突破、逐步走到世界前沿时，也意味着一条前所未有的道路正展现在面前。成为“第一梯队”听起来令人振奋，但第一梯队意味着没有现成的榜样——前方是无人区，没有可供照搬的成熟模式，也缺乏可参考的失败教训。一切只能靠自己摸索，这无疑是一柄双刃剑：既孕育着引领时代的机遇，也伴随着巨大的风险与不确定性。

首先是技术风险前所未有。高超声速变形飞行、跨大气层往返等领域，目前各航天大国都还在探索阶段。美国的X-37B轨道试验飞行器虽然创造了单次900多天在轨飞行的纪录，但它更多验证的是重复使用和空间操作技术，其飞行模式仍局限于航天飞机式的轨道器，并非能够大气与太空自由穿梭的战机。而俄罗斯当年的“暴风雪”航天飞机计划更是一个警示：苏联耗费巨资研制出的暴风雪号只完成了一次无人试飞便因国家解体而夭折。据资料记载，暴风雪计划是苏联航天史上最大、最昂贵的工程项目之一，投入了无数人力物力，却未能真正投入运营便匆匆下马。这说明，即便技术上接近成功，一个庞大复杂的空天项目也可能由于战略环境或经济压力而功亏一篑。

如今中国在研的空天飞行器，同样面临技术和外部环境的双重高风险：一方面，高超声速、变构型、可重复使用等多个难题叠加在同一个系统里，本身就没有前例可循；另一方面，研制周期漫长、投入巨大，如果过程中国际形势、政策支持发生变化，也可能对项目走向产生决定性影响。这就是“无人区”探索的残酷—你可能在毫无先例的情况下投入巨资，却发现走到了死胡同。

同时，“第一梯队”地位还意味着试错成本极高。过去中国在不少高技术领域采取“跟跑-并跑-领跑”的路线，前期可以参考他人的经验少走弯路。但在变构飞行器领域，中国正逼近领跑位置，很多领域甚至已经没有现成他山之石。这就要求我们自己做“先行者”，容许反复试验和失败。然而，航空航天试验的成本高昂——一次高超声速飞行试验的失败可能意味着上亿元的损失，更难以用金钱衡量的是时间和信心的消耗。

更何况，空天飞行器涉及飞行、安全、空间环境等多方面因素，试错过程中的失败还可能关系试飞员生命、安全隐患甚至国际影响。在这样背景下，中国是否准备好了足够的魄力和耐心来承受连续多次失败的考验？毕竟，没有足够多的试错和教训沉淀，就无法换来真正可靠的成功；但连续的失败又可能招致质疑乃至项目被迫中止的风险。这种两难抉择正是领跑者必须面对的“代价”。

要知道，航空航天领域的领跑者地位实际上是血肉牺牲堆积起来的。1986年，“挑战者号”升空73秒后解体。这场灾难不仅夺走了7位宇航员的生命，更让NASA整个航天飞机计划停摆32个月。更重要的是——它刺穿了“技术不可犯错”的幻想，把“试错”这两个字，从口号变成了沉重的、不能回避的现实。

但美国航天没死在这一天，他们反而在这场失败之后逐步建立起了更加完善的任务管理体系和风险评估系统。1990年代的X系列、X-37B、X-43高超试验……你看得到他们现在走得稳，但你看不到的是背后试了多少次、摔了多少次、烧掉了多少亿美元。

其实，在咱们这边有一个很大的缺失，就是试错文化。尤其是民间天天厉害了我的国、各种遥遥领先。——我们太渴望成功，太排斥失败了。

问题是，试错本身，就是所有复杂系统进化的前提。

但是W君最担心的永远不是技术上的问题，而是我们真的做好面对巨大灾难的心理建设了吗？

马上，我们航天领域就30年无重大事故了，离我们最近的一次航天事故是1996年2月15日发射长征3号捆绑火箭在点火起飞后姿态出现异常，飞行约22秒后撞山爆炸。在此之后不久也就有了W君经常和大家提到的“归零双五条”。

也正是这个“归零双五条”保证了我们航天技术30年的平安。但有一句话在央视报道我们航天事业的纪录片中说过“灾难是在你忘了它的时候降临的”。30年过去了，我们没有真正再经历过航天领域的重大事故。一方面说是我们的技术管理到位，从另外一方面讲并不是一件好事。

归零双五条立功了吗？当然立功了。

如果我们要评选中国航天三十年稳定发展的制度基石，“归零”机制一定名列前茅。这套制度之所以伟大，是因为它让工程人员不再惧于承认问题、不再逃避责任，而是通过“一级归零、逐级调查”的方式，强行把每一次异常都转化为系统性进步。很多航天人至今都说，那场1996年“长三乙”捆绑火箭事故之后，“归零”就成了每一个人心中的戒尺——没人敢再有侥幸心理。

它甚至影响了世界。国际标准化组织（ISO）在2015年专门发布了 ISO 18238 标准，全名是《Space systems — Closed Loop Problem Solving Management》，其中明确参考了中国航天多年来实施的“闭环问题整改机制”与“归零五条”流程逻辑。我们不是在执行国际标准，而是把我们的标准写进了国际体系。

但是，今天的问题是：归零机制确实保障了我们的安全，但它未必保障了我们的探索能力。

因为“归零”是一种事故之后的纠错制度，但它不是“试验失败”的文化土壤。

简单的说是它可以保证我们走得很稳，但很难让我们玩的很野。

它适用于工程失控、操作疏忽、设计纰漏这些可复现、可追责的问题，但它很难适应那种“我们明知道这次可能失败，但我们依然要试一次”的决策环境。

现在，我们站在无人区了

空天变构飞行器、跨域飞行系统，正在步入的正是后者——一个你必须主动失败多次，才能找到路径的陌生区域。

我们需要的，是一套新的试错体系。

不是靠事故倒逼进步，而是靠主动构建的容错验证机制来积累经验、沉淀数据、支持失败。

而这套机制现在在哪？W君目前看不到。

你现在在系统里看到的，还是“成功发射”“顺利返回”“性能提升”，很少看到的是：“三次试验未达预期，但模型稳定性提升明显”“出现偏航异常，已用于修正数据融合逻辑”。这些话，不是不能说，是没人愿意说。因为在我们的体系里，失败不是中性事件，而是一种需要解释的“问题”甚至是“错误”。

这很危险。

国家队无失败，现在很多人就在对私营航空的失败不怎么容忍。其实多一点宽容会更好一点。我们的航天先驱在我们早年间发射火箭屡屡失败的时候不也是经常说“再坚持20秒，我们就成功了”吗？

进入无人区之后，我们的风险会成指数提高，不是乌鸦嘴而是可以直接预计，在未来我们可能会经历重大的事故。这一切都是先驱应当付出的代价，人类在任何领域去追求极限的时候都不会存在岁月静好。

W君不怕飞行器炸、不怕试验失败、不怕结构烧蚀脱落，不怕今天摔明天再摔。

W君怕的，是我们面对失败时一句“都这么多年了还搞不好”的质问。

所以今天要说的，是另一种“音障”：

不是马赫数，也不是气动边界，而是我们心里那个“不能失败”的障。

这个“障”，比空气还厚，比速度还狠，比技术更难跨。

但如果我们不跨过去，就会在原地——看起来风光无限，但前途未卜。