爱吱声

标题: 红外制导的高超：中国又领先了 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2022-1-1 02:50
标题: 红外制导的高超：中国又领先了
本帖最后由 晨枫 于 2021-12-31 13:03 编辑 : _" D' F) P+ H% e7 H2 ?

% F- R% v/ \: s. V+ Z* A4 y) [: |高超音速的热防护是大问题，这也决定了以热特征为基础红外制导在高超音速导弹上非常难实现。但红外制导又是非常诱人的，因为红外制导不怕隐身飞机，在雷达隐身，也难消除发动机炽热的尾焰和机身蒙皮的气动加热。舰船也一样，舰体与海水的温度有明显差别，发动机的排烟温度更是难以掩盖。
. S7 [. I" @" d; K8 v6 q) Z' B9 L. D8 P4 L
在理论上，红外制导的窗口能达到降温，就能解决红外制导的问题。但耐热金属弹体的热管理都不好解决，非金属而且娇贵的透明材料更不好解决了。多年来，各国试过很多办法，比如在镜头上喷洒降温液体达到蒸发降温，或者在透明材料里埋设液冷管路，但都因为各种原因而效果不好。在镜头表面喷注冷气，利用迎面的动压形成气膜，将镜头与气动加热相隔离，是另一个办法，热量还随气体流动而自然带走，但流场太复杂，气体受热导致的热畸变影响成像，图像模糊、闪烁，根本不能用。在日常生活里，能“看见”滚烫铁板上的“热浪滚滚”，就是热畸变导致的，而不是热表面真的冒烟了。
, S3 Y8 M1 \+ g5 X* m- V7 Z; R" g8 \) y+ N" n/ }9 t9 s/ n  U' C
但这个问题被中国解决了。《南华早报》报导，据2021年6月的《现代防御技术》杂志介绍，易师禾（音译）教授（估计是国防科大的）的成果获得军内科技进步奖。12月15日，《空天防御杂志》刊发了易师禾的论文，介绍了成功。6 g4 ~: r. q0 X0 M! F: i' u0 _6 A

+ B; J/ }% ~) N1 l" j5 O+ B成果是多方面的。首先，团队研发了可以3倍音速喷射的微型冷气喷嘴，形成超冷气流，这本身就是不简单的成就。这是用收敛-扩散喷管实现的，收敛段将亚音速气流加速，在喉道达到跨音速，在扩散段内进一步加速到超音速，但气流的总能量是恒定的，加速导致的动能增加换来的是温度降低的热能降低，对冷却来说倒是正好。
* w7 h$ O3 I" A, t' t+ p6 a# g4 d1 {7 W% V
第二是用40个仔细设计的喷嘴控制流场，保持气流的速度和温度分布均匀，减少畸变。这样的主动控制比被动规划流场要精确得多，也可靠的多，但要难得多，弄不好就是弄巧成拙。
* u* V2 E2 R# K7 ]
1 x% c! F5 f  h1 [( ?0 P第三则是系统的设计方法和经过风洞校验的数学模型。这确保了可以把同样的设计举一反三，但建立数学模型难，要有可靠的风洞数据用于校验更难，因为全世界就没有多少高超音速的风洞。* v4 c' ]' k& D( u3 t$ t! f
5 \5 U# k' v. R* b* P. F1 B( X
可巧，中国有，而且有好几个，包括长沙的KD-01高超风洞，这是专业用于高超音速条件下红外制导研究的。团队的成果就是在KD-01上实现的。
' x" h6 m5 e1 y. w0 ~  [6 n6 K" g! l1 E
* A2 ]  o$ e6 n7 I: V" C! Q美国不是在这方面一点建树也没有，萨德的速度达到高超音速，也是用红外制导的。问题萨德的工作区间是在超高空，空气稀薄，环境温度低，气动加热小，红外制导的问题比较容易解决。这也是萨德只能用于大气层外反导的原因，在高层大气开始捕获和跟踪，进入大气层外正好可靠工作。
4 \% Q: t9 t' T0 H. A: n7 I, I& L9 P/ D9 W, w' @
但要是高超音速导弹用于打飞机，就必须考虑在稠密大气里工作的问题，必须解决镜头冷却的问题。这也是高超音速导弹防御的关键，在稠密大气里就要开始可靠的捕获和跟踪，这才谈得上到高层大气里的追踪和最后会合。# u) c& m7 h0 `9 x3 k- u

, _) ?7 \$ d' f+ a' \( R1 v换句话说，中国不仅在高超音速导弹方面领先，在高超音速的导弹制导和导弹防御方面也领先了。
! ?7 |( s+ G0 v" B) b, l7 {1 G; D# A' v( e
高超音速导弹当然要首先解决能飞得快的问题，但从来就不只是一个飞得多快的问题。只会傻跑，一点准头也没有，不要也罢。但美国还在解决傻跑的问题。! V) E# k  Y  H6 o7 ]# }

+ R8 S' @0 M# q+ |美国空军的AGM-183已经连续三次试验失败了，美国陆军的LRHW说是要在2023年开始服役，但也只是试验过而已，带推力转向的助推器在2021年10月7日刚试验过，完整实弹试验要2022年“某个时候”才开始。
! @" h8 S! q2 P/ @
- c4 ]$ L$ Q& S4 }2 m在最理想情况下，这些都只是打击固定目标的导弹，没有追踪机动目标的能力。美国离高超音速反导的距离更远。其他国家就更远了。别听俄罗斯瞎吹。3 ?8 O+ j# k( d9 _, o. `  D+ D- B
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-1-1 05:40
兔子这是可以按住美国任意揍的节奏了吗？怪不得美国有人开始嘟囔要控制核武啥的了。。大概一个原因是没钱维持了，一个是吓唬不了兔子没用了。2 W5 v$ p/ b; P5 A* P- D
4 P$ R6 {. l: @6 h/ J
杨老虎说美国没资格在兔子面前扯啥子以实力说话，难道那时候兔子就已经评估了中美实力的改变了？
作者: 可梦之    时间: 2022-1-1 06:49
这个太牛逼了，想想都很难。
作者: jellobean    时间: 2022-1-1 08:10
司机发个红包吧
作者: 老财迷    时间: 2022-1-1 10:10
jellobean 发表于 2022-1-1 08:10
5 H# t% M- Z* }8 M7 F6 Y" @: t7 [司机发个红包吧
1 H- Q7 N& Y( g' S3 e- n, c9 `7 ]
你这是虎口拔牙了
0 D% I; S: n; @, a& c2 M: H再说中国军事科技的好消息不断，司机要是每个都发，他肯定发不起。要不发几次试试
作者: 风云际会    时间: 2022-1-1 19:13
加速导致的动能增加换来的是温度降低的热能降低

+ V5 s7 k9 m+ {6 s8 P' Z7 v5 g$ N; Z4 n& A8 `8 E. H
温度是热平衡状态下定义的，这么短时间内的气体速度改变，以及最后数倍音速的喷出，这感觉是一个完全的非平衡态过程，这时候还有“温度”的概念？
作者: 晨枫    时间: 2022-1-1 22:25
风云际会 发表于 2022-1-1 05:13
* ?$ L) i7 u6 Y6 g& v/ j7 o  i温度是热平衡状态下定义的，这么短时间内的气体速度改变，以及最后数倍音速的喷出，这感觉是一个完全的非 ...
9 `, _0 t2 [8 Y! p# o' g, A! b7 ^
核弹爆炸时，爆心也肯定是非平衡态的，那1亿度是哪来的？
作者: jellobean    时间: 2022-1-1 23:58
老财迷 发表于 2022-1-1 10:10  \3 ?3 d$ d2 ]" u: ?
你这是虎口拔牙了) }: R- V9 R1 I" k, e1 A/ c
再说中国军事科技的好消息不断，司机要是每个都发，他肯定发不起。要不发几次试 ...

. F7 J' j; J9 {) L% t8 Y敲一杆子是一杆子
作者: 法乎其上    时间: 2022-1-2 00:09
鳕鱼邪恶 发表于 2021-12-31 22:40
; @3 A" s+ P/ [& A; }8 P/ b1 k# w4 ~兔子这是可以按住美国任意揍的节奏了吗？怪不得美国有人开始嘟囔要控制核武啥的了。。大概一个原因是没钱维 ...

' Z" b: x" ?5 ]# O后半句是一定的。
作者: 法乎其上    时间: 2022-1-2 00:12
我是坚信制导问题解决了的，但技术细节唔知。
3 ^8 H! {- t" z最后那句我也是坚信的，毛子最近吹大牛吹的厉害。
作者: 老财迷    时间: 2022-1-2 07:40
jellobean 发表于 2022-1-1 23:58/ {8 N  K0 U& ]( |
敲一杆子是一杆子

( B2 j- c  k! h3 q5 y敲成功时告诉我一句啊
作者: 料理鼠王    时间: 2022-1-3 09:16
jellobean 发表于 2022-1-1 23:584 I  I9 k7 t7 u! ~& G$ l
敲一杆子是一杆子
$ g' i+ ?1 |: H
正所谓，有枣没枣。- n' f! |& t& H, C
作者: 风云际会    时间: 2022-1-5 21:38
晨枫 发表于 2022-1-1 22:25
4 [% L" [% W$ y核弹爆炸时，爆心也肯定是非平衡态的，那1亿度是哪来的？
! q7 K( R. q% `6 h5 {
那是能量的等价定义。1eV = 11000K的能量 （11000K乘以玻尔兹曼常数）, 如果是氢弹的话，聚变时需要穿透的量子势垒应该是在0.1MeV到1MeV之间（凭记忆了，不一定准确，但应该在这量级左右），最后的质量损失应该在10KeV至几十KeV，损失的质量全部分转化为能量释放，这样等效的就是1亿度了。意思是说，在那核心区域如果有一个处于1亿度的平衡态，那么其所释放出的能量就是氢弹所能释放的。
作者: 数值分析    时间: 2022-1-5 22:25
本帖最后由 数值分析 于 2022-1-5 22:29 编辑 & Y3 ^; B# w0 t
风云际会 发表于 2022-1-1 19:13
* L- x- P) x+ H& t5 T温度是热平衡状态下定义的，这么短时间内的气体速度改变，以及最后数倍音速的喷出，这感觉是一个完全的非 ...
7 e+ }5 [- D, P# R' w
6 F/ L& O, q2 v
我记得温度的概念本身的定义是不依赖于热平衡态的,但是用能量均分定理（Equipartition Theorem）计算平均动能和温度的数值的关系的时候需要假设热平衡状态.
作者: 风云际会    时间: 2022-1-5 22:34
数值分析 发表于 2022-1-5 22:25& @& R1 ^3 \& h8 A! ~# h- q" ?
我记得温度的概念本身的定义是不依赖于热平衡态的,但是用能量均分定理（Equipartition Theorem）计算平均 ...
; }. P5 z  s! ~; o$ k
温度有几种常见的定义，互相等价。比如，温度可以由“熵”来定义【参考朗道热统卷一】，无论哪种定义，热平衡是必需的【您说的定义也是需要热平衡条件的】。非平衡态，只有在准稳态的情形可以局部近似定义温度，一般情形下是无法定义温度的。



欢迎光临 爱吱声 (http://aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2