导弹在大气层打水漂？他分析神秘的钱学森弹道

图为美国的猎鹰高超音速滑翔器与运载火箭在轨道上分离的示意图

近期有人提到有些导弹在大气层可以打水漂，达到4或5倍以上的超高音速，以至于抓不准弹道，难以预测方向，原理是运用「钱学森弹道」。有一位大陆高中物理老师李永乐，在其Youtube直播就介绍了「钱学森弹道」。

李永乐，毕业于北京大学物理系，北京清华电子工程研究所，现任大陆高中物理老师，并且在Youtube从事「科普」，希望学生用最低成本学习到物理知识，目前有160万订阅者，介绍钱学森弹道的影片有148万次点阅，另外介绍晶圆制造原理也创下340万次点阅。

李永乐开宗明义说，2005年2名法国学者在英国《流体力学》杂志发表一篇论文，研究如何让水漂打得更远。

例如以圆形的石头片，以速度v入水，速度方向与水面的夹角是b，石片与水面夹角是a，自转角w，所得出结论如下：

1，自转w是必须的，以保持石片方向不变，即陀螺效应。

2，a角度接近于20度，b角度也接近20度，这时候打出水漂是最优的。

他说，其实早在二战时，盟军想利用鱼雷炸毁德国鲁尔工业区上游水坝，但德国人在水库布置渔网，让鱼雷还没炸到大坝之前，就触碰渔网爆炸。于是英国人发明「跳弹」，利用打水飘原理，使鱼雷不会接触渔网，最后成功炸掉大坝。

至于打水飘原理运用在导弹上，李永乐首先说，导弹又分巡航导弹，利用喷射引擎和机翼，不飞出大气层，例如战斧导弹，射程2500公里，0.7马赫。

另外是弹道导弹，是火箭推进，可以飞出大气层，燃料烧完后就以惯性作用向下，大约可以达到4以上马赫。阿波罗太空船的运载火箭就是火箭推进。

至于弹道导弹的弹道轨道，乃一德国人桑格尔想到，先把导弹发射到太空，在进入大气层后，就会发生打水漂现象，经过数次后，射程会变成非常远，称为「桑格尔弹道」或「助推跳跃弹道」。不过后来德国战败，此构想不了了之。

后来钱学森发明「助推滑翔弹道」，钱学森于1945年是美国国防部空军上校，被派到德国，接触这方面的科学家。钱学森认为，导弹在大气层打水漂不容易控制方向，于是让导弹进入大气层后，不再弹出大气层，在大气层下方滑翔，又称「钱学森弹道」。

而导弹没有机翼，无法利用「柏努力定理」在空中滑翔，于是钱学森想到「乘波体」，当飞行器速度超过音速，声波会彼此嵌套，称为「冲击波」，会把空气挤压，形成「空气墙」，飞行器其实是在「冲击波」上面运动，此现象称为「乘波体」，亦即「乘波体飞行器」。

李永乐最后提到，目前有些探月宇宙飞船或是长程导弹，就有应用到上述两种弹道。