高超音速武器——各技术平衡的结果

高超音速武器具有在射程、速度、机动性、生存能力强及致命性具有压倒性优势,目前没有任何一款武器能与之匹敌,也没有任何武器能对它形成有效防御。前些年美国过份强调网络优势,但东方国家的高超音速武器的横空出世,从战略上将美国击退三千里。美国在x51上找到的只有耻辱,现在回过头来造AGB—183——这是一款与匕首技术路线相同的导弹,但比匕首大不少,B52才只能挂4枚,能不能搞得成还得等2023年。

高超音速武器——各技术平衡的结果

一、现有高超音速导弹理论无非两条路线。高超音速武器的发展不是走桑格尔弹道,就是钱学森弹道

1.钱学森弹道飞行体在进入高超音速时,机体的表面会产生大量的激波,这种激波的力量极其强大,甚至能撕裂飞行器,而钱学森弹道就是将激波转移至机腹前缘,让激波将飞行体浮起来,就是我们俗称的“乘波体”。不同于桑格尔弹道需要多次进出大气层,而钱学森弹道只需入一次大气层,然后在大气层内滑行,优点是精准度更高。东风17应该属于这种类型。美国人的x51走的也是这条路线,不过它的的是吸气式,即冲压发动机,我们走的是火箭发动机。

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2.桑格尔弹道:就是利用火箭将弹头打出大气层,让其在回落的过程中获得极大初速,回落时经过设计的弹道并保持一定姿态再入,让其利用反作用在临近空间再次飞起来,如此反复,就如我们俗称的“打水漂”。这种飞行应该安装了姿态矫正装置,不然方向将无法把握,落点更无法控制。至于是否有的动力装置,目前还不得而知。匕首应该走的就是这条路线,我们的常娥五号回家走的就是桑格尔弹道(长嫦5号返回舱是球体,所以桑格尔弹道对气动要求不高)。这个技术路线相对简单点,在二战时,德国就曾想用这种方式攻击美国。而美国在x51失败情况下又搞起了桑格尔。

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二、高超音速激波风洞:理论上,吸气式发动机的飞行速度可达16倍音速,但世界上唯一能模拟这类飞行的风洞,恰恰就是由姜宗林研究员研制的超大型高超声速激波风洞JF-12,又被称为“高超巨龙”。是世界上最大的激波风洞,也是国际上第一座可以复现飞行条件的地面空气动力学实验设施。飞行体的外型是吹出来的,设计师根据理念设出机动,然后装上仪器不断地模拟在不同的气态条件下飞行。而我国建成世界上最大的JF-12高超声速激波风洞就成就DF系统的高超音速导弹、无侦8无人机。

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三、合适的发射平台,美国现在BGM—183A是用B52,但它希望吸气式高超音速武器成功功后,能挂到F15、F22等战斗机上,俄罗斯的匕首挂在米31,锆石、先锋是火箭搭载,我们目前的高超音速搭载平台都是火箭。

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米格31:机长 22.688米 ,机高 6.15米, 翼展 13.464米 ,机翼面积 61.6平方米, 空中 21800千克 ,起飞重量 41000千克, 最大起飞重量 46200千克, 高空最大允许马赫数 M2.83 最大平飞速度 ,超音速巡航速度 (高空)M2.35 ,最高 升限 28000米 ,爬升率208 m/s,作战半径720千米,续航时间 3小时36分 。上世纪90年代后,美国战机一直在2万米以下玩4s,俄罗斯一方面跟随美国发展苏57,另一方面将米格25升级成米格31,这也成就了今天俄罗斯高超音速武器超越美国的现状。我们一直认为苏霍伊与米格是高低搭,而把高空高速截击机归为另类——认为是“俄罗斯截击机情节”——今天它成为真正的另类,存在即是理由,它的理由就是不仅能放飞匕首,而且大幅提高它的射程。

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四、发动机,火箭发动机与冲压发动机,变循环发动机。

1.米格31采用2台索洛维也夫设计局研制的D-30F-6双转子涡扇发动机,单台加力推力152千牛(15510千克),不加力最大状态推力93千牛(9490千克)。发动机推重比6.6,涵道比0.4。别小看这种发动机,它是米格31高空高速的保证,美国就是过份强调经济性就没有发展。这种发动机尽管费油,但是能在2.8万米的升跟时还能输出强劲动力。

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2.冲压发动机推力的产生与涡轮喷气发动机一样,是由于高速排气所产生的反作用力。这种发动机的必须要满足两个条——1.就是进入气流必须以超过3倍音速以上的速度灌入,所以必须让火箭或载具给它这样一个3倍以上初速。2.就是在3倍音速下得保证芯火不被吹灭。现在实用化的冲压发动机数欧洲流行的时间最长——100秒,时速3马赫。听说在实验室条件下,我国已超过500秒,不要小看500秒,如果配合弹道理论,射程达2000公里以上。

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3.变循环发动机这其实就是火箭发动机与冲压发动机的结合,以保证飞行体在大气层中与临近空间的飞行,我国科学院力学研究所高温气体动力学重点实验室主任姜宗林领导团队,11月29日在《中国航空学报》发表了重要论文,论文中提到了他们研制的“站立式斜爆轰冲压发动机”,这款发动机是对目前高超声速飞行器冲压发动机最大的技术革新,在高超音速风洞试飞中,这款发动机在推力,燃油效率和操作稳定性上都展现了空前的性能。这类发动机如实验成功,天地往返不成问题,空天飞机将成为可能。

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五、数据链,高超音速武器飞行速度太快,卫星引导时延太长,指令飞行有可遭电子干扰,甚至目标是否被击中都难以搞清楚,而且以目前的技术,高超音速武器不宜搭载过多电子设备。匕首由米格31可直接引导,俺们的东风系列专有一款6倍音速的无侦8——它本身就是一款高超音速武器,而且是可以回收的——它可是比匕首高明多的高超音速武器。

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六、未段导引方式:弹道导弹高速音速武器在再入大气层时,速度过10马赫,其表面会产生电离层,从而屏蔽信号,接受不了指令。而东风系列如何接受指令就不得而知了,这也可能是美国更看重X51的原因——美国电子神话技术可能也破了,无侦8上的技术也许就是美国需要的。

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页面更新:2024-06-21

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