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美军高超音速武器也使用与东风17相同构型 但失败了 zt
送交者:  2019年11月06日07:28:23 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

美军高超音速武器也使用与东风17相同构型 但失败了

2019年11月06日 11:08                 新浪军事


  作者署名:胡诌施佬

  说到在国庆阅兵上展现的装备亮点,高超音速(学术气息更浓的说法叫高超声速)武器毫无疑问是一个既让大家自豪骄傲,又让军迷们兴致盎然,还让海外媒体高度关注的话题。本次阅兵中,东风-17作为中国首次对外公开展示的列装型号高超声速武器,自然就引发了一系列的讨论和争议。

  ▲ 阅兵式上出现的装备,其实际研发进度自然不言而喻

  在俄罗斯率先对外展示“匕首”和“先锋”两款高超声速武器的列装,美国方面“百花齐放”大力开展高超声速武器研制的当口,东风-17的出现当然具备很重要的标志意义,而作为全世界现役的高超声速武器里唯一一款将滑翔体结构大白于天下的产品,东风-17有多先进这回事,自然也就很值得说道说道了。

  ▲ 比起“先锋”这犹抱琵琶的感觉,东风-17就清楚自信得多

  当然有句说句,高超声速武器这家伙因为概念新潮、保密程度高、加上客观上确实是威力巨大的“大杀器”,因此不仅成为军事媒体和自媒体的宠儿,也成了吹牛不上税的重灾区,什么最高速度20马赫啊,全程不出大气层啊,甭管实际上有没有,文章里反正是先都给安排上了。施佬觉得专门盯着东风-17其实也说不出什么花来,不妨先和大伙儿胡诌一下当代高超声速武器的大致流派。

  ▲ 这不做模型谁都会,三哥也能够不甘落后

  高超声速武器从概念上说是对于武器性能特点的一种描述,其核心的特点就是对武器飞行“高超声速”也就是5马赫以上飞行速度提出的要求,至于这个速度如何才能达到,在这一概念上并不要求。就好像最早的超音速飞机X-1是完全依靠火箭作为动力,后来多个强国也研制了喷气发动机为主动力,在超音速过程中打开火箭加速的超音速飞机,再到如今靠着加力喷气发动机就能轻松过音速一样,高超声速武器的技术途径也有多条,水准高低也各不相同。

  ▲ 论高超声速,那美国的X-15自然是算先声之一

  从直线思维来说,高超声速武器为了在飞行速度上实现进一步的突破,自然要使用更加强强劲的发动机来提升速度,对于需要相对精确攻击目标的高超声速武器而言,如果能够研制一款速度在5马赫以上的高超声速巡航导弹自然是再理想不过。不过对于需要长时间在大气内飞行的巡航导弹而言,传统的涡扇发动机、涡喷发动机乃至冲压发动机都无法满足将导弹加速并维持5马赫以上速度的要求,而能够实现这一性能的超燃冲压发动机的研制即使在中、美、俄等这一领域领先的国家,也尚未达到将其投入实用型号的地步。

  ▲ 目前各种超燃冲压发动机还都处于试验阶段,上型号还需要点时间

  这种情况下,使用火箭助推的高超声速武器系统,某种程度上就顺理成章,尽管火箭发动机的工作时间相当有限,无法让远射程的飞行器在稠密的大气层里保持长时间的高超声速飞行状态,但如果将其按照弹道导弹的方式打到大气层外,并利用再入的机会增大飞行速度,就能有机会达到较快的飞行速度,实现高超声速飞行。当然这也需要火箭助推段有足够的力量,能够让飞行体在再入时达到较高的速度,像东风-11这样再入速度刚过5马赫的导弹显然是不够的,类似潘兴-2这样有较高再入速度的导弹才可以。

  ▲ 当然潘兴-2导弹拉起之后减速是有点厉害,最后落地的时候速度大概只有2马赫

  这时候就必须提到在高超音速武器领域非常重要的钱学森弹道和桑格尔弹道。二者在目的上最初都是为了延长弹道式飞行器的航程,区别在于钱学森弹道在再入大气层之后就依靠滑翔,而桑格尔弹道则是在再入后依靠自身推力反复穿出大气层,利用大气层外的真空低阻环境延长航程。不管哪一种弹道,都存在导弹再入大气后拉起的“打水飘”过程,而保障这一减速过程中巨大过载和高温下飞行器的正常工作,则是高超声速飞行器设计上必须面对的难题。

  ▲ 这个图当然是为了说明情况有夸张,但是再入这事儿吧,跑不了

  说到导弹再入大气后的拉起过程,想必熟悉潘兴-2或者东风-21D等导弹攻击过程的朋友应该对于类似的动作有所印象,不过对于高超声速武器而言,这种拉起的目的除了减速以便进行精确制导之外,理论上也有增加射程的考虑。不过大家千万看多了各种升力体布局的效果图就觉得高超声速导弹必须长这样,其实朴素的高超声速弹头要“常规的多”。双锥体轴对称外形架翼舵结构,能够实现拉起和有限机动,同时保证弹头的飞行速度保持在5马赫以上,照样也能够上“高超声速”的门槛。

  ▲ 嗯……说的就是这个家伙

  当然这样的高超声速武器在本质上和潘兴-2的差别主要在于其拉起机动后的速度高低,想指望这点拉起显著增程是不现实的,主要还是依靠机动和高超声速提高突防概率。不过技术领先这事儿一半靠做,另一半就得靠吹了,俄罗斯的“匕首”高超声速导弹长得一副“伊斯坎德尔”样,往米格-31肚子底下一挂,照样能把“高超声速”导弹的名头叫的响当当。

  ▲ 谁叫兄弟你自己不挂上的呢?

  美军目前在研制的,以AHW为代表的好几个进度较快的高超声速武器,采用的也是这样的类型。中国自用的新一代弹道式反舰导弹系统也好,外贸的CM-401反舰导弹武器也好,整体的技术范围应该也差不多在这一范围里。

  ▲ 美国现在也感受到了压力,优先形成战斗力的需求下,短平快就成了自然的选择

  至于大家习惯作为高超声速武器代表的楔形升力体结构,就属于真正意义上能够实现钱学森弹道的高超声速武器了,升力体弹头在拉起之后在稀薄大气中滑翔的距离更远,对射程和攻击区域的选择范围也更大,理论上攻击移动目标的潜力也更大。俄罗斯的“先锋”导弹按照俄方公布的资料,便是采用了这样的楔形升力体外形;咱们的东风-17么……大家也都已经看到了,只是在使用定位上不是“先锋”的战略级而是战役战术级;至于美国,早年试验的HTV-2使用的就是这类先进的构型,不过HTV-2那不是失败了嘛,如今这套技术就只能算是美国高超声速武器的进阶目标了。

  ▲ HTV-2虽然完犊子了,但影响深远,让大家对高超声速武器形成了思维定式

  至于使用超燃冲压发动机的巡航导弹,正如之前所说,几大国在这一领域的技术探索还远没有到达成熟的地步。根据各国公开的消息看,目前进度比较快的好像还是俄罗斯的“锆石”系统,但按照俄方透露的性能,“锆石”显然要比中美研制中的同类武器平凡的多,至于它能否按照俄罗斯宣称的计划服役,也就难说了。

  ▲ 结果大家看到的高超声速武器竞争,就变成了竞相研制这类最简单的武器

  总之在高超声速武器的竞争中,三个大国已经在不同的武器领域各自投资占位开始发展了,在这其中,尽管中国可能是保密程度最高的一个,但仅从目前透露的消息看,咱们在这场竞争中的排位,显然并不靠后。


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