|
|
本帖最后由 晨枫 于 2019-10-4 18:16 编辑 ; X" N# a! ]- ?; d9 v
1 o7 B. X$ E; T$ O5 B3 |东风-17在国庆阅兵上展现后，人们对水漂弹和滑翔弹的兴趣空前高涨，桑格尔弹道、钱学森弹道、全程滑翔也走出了航天科技的象牙之塔，走入寻常百姓家。3 D" K8 v3 r! {) t
/ v+ V3 {2 t/ f( x; `) k
6 g2 o1 U: t X! Y# G9 z桑格尔弹道、钱学森弹道、全程滑翔 w: N7 N/ ^2 h
5 Y- E- p: Z+ T8 h1 q
弹道导弹的精彩之处在于大气层外。出了大气层后，没有空气阻力，弹道导弹不仅速度很快，还可以飞很远。但弹道导弹的抛物线弹道在发射时就确定了，对方如果能早早探测到初始弹道，就可以相当精确地推算出其余的弹道，这是反弹道导弹的基础。这也是大气层外没有空气阻力的坏处：很难改变弹道，各种机动再入弹头技术改变弹道的能力很有限。
6 r, `' K' T e5 T) p& p2 M& H& p8 e! |+ ~% @7 s
桑格尔弹道、钱学森弹道、全程滑翔都是对简单弹道的改进，出发点不同，特点也不同。 J6 y# b! E- B$ Z) X$ r" b0 |
7 _% r( f: d/ b# q6 [ H, ]$ K* w
桑格尔弹道也称水漂弹，利用重返大气层时空气密度骤然增加的特点，适当控制再入角度，形成水漂，弹回大气层外。根据初始弹道和速度的不同，这样的水漂可以只有一次，也可以有几次，最后一次不再弹起，而是转入大气层内自由下落，或者受控滑翔，直至击中目标。! G9 T4 A! ^. w6 \7 R! g$ ?$ q
& G/ y' G2 n% w0 d" Y$ C. W这个设想最初在1941年由德国人（其实是奥地利人，那时已经并入德国了）欧根·桑格尔提出来的，所以也称桑格尔弹道。桑格尔最初的意图是研制火箭动力轰炸机，从德国起飞，越洋攻击纽约，然后在太平洋日本控制区滑翔降落。当然这构思过于超前了。8 u3 |' [3 A& T# \1 X( s4 u
3 a( x! g! m5 d' V; }
桑格尔弹道的初始弹道就是简单弹道，是可预测的。在每一次弹起时，都相当于又一次弹道飞行。弹起的速度、角度、“弹道弧”的长度都是可以计算的，所以依然是可以预测的弹道，只是比简单的抛物线弹道复杂一些。不过要是对再入姿态控制得当，比如说，带一点侧倾，桑格尔弹道是可能在每一次弹跳时转向朝背朝的方向的。这不可能是90度急转弯，但由于速度快、射程远，哪怕10度转弯也可显著改变弹着点。不过每次弹跳起来后，依然是一段弹道飞行。5 \6 R7 r& e; W G0 D6 @
: }) f5 [. t- T$ X- i2 b
最后一次进入大气层后，如果是自由下落，依然是可以预测的弹道。如果是滑翔，那就是完全机动的。
) @5 [7 }' a( D5 i4 Y# P/ @
! R# f! O' p& O6 a桑格尔弹道的精度是个有趣的问题。末段自由下落的经典桑格尔弹道的精度可能还不及简单弹道，因为每一次弹跳都可能由于各种大气因素而影响精度，最后的累计误差可以很可观。但要是末段有制导滑翔的话，只要还有足够的剩余动能，精度就相当于制导炸弹，只是速度也相当于制导炸弹，没有弹道导弹的高速再入了。' u% j, ^7 w/ K: F: G& `
8 P& a$ d0 |# d( @ Q6 @
桑格尔弹道的初衷是利用水漂增程，但进入角有一定限制，大角度下来就是扎猛子了，打不了水漂。这决定了初始弹道相对低平，纯弹道射程大不了。对于纯弹道射程本来就不足的纳粹德国时代，这不是问题。但现代火箭技术发达了，纯弹道就可以达到洲际射程，用桑格尔弹道增程就有点提不起兴趣。但技术条件也不一样了，在每次弹跳的时候可以重启火箭发动机，加速弹出，增加后续射程，还是可以用较小的火箭发动机达到较大的射程，但这要求用便于多次启动的液体火箭，而除印度以外，中短程导弹已经基本上固体化了。所以桑格尔弹道现在较少见。
& r, x* f; |7 ?0 _/ F. d6 I% I# i% i0 U, h
每一次弹跳实际上都要在大气层上层边缘“浅游”一段，才能在反弹力和空气浮力作用下完成弹跳。这一段距离正好可供吸气式发动机趁机工作一段时间，加一把速，大大增加射程，但这已经不是经典意义的桑格尔弹道了，而是动力-滑翔的混合桑格尔弹道，而且要等超燃冲压技术过关才行，现在还做不到。
' g9 K8 Y; ?0 @& k; E" j4 k, {. O" T7 q. H1 [1 r6 y8 v9 A$ E
在飞行器构型上，桑格尔弹道可用前段尖锐、后端略微张开的双锥体实现，锐度较低的后“裙体”是产生弹跳的关键，但在技术上容易实现，轴对称的外形也使得设计和分析相对简单。不过要“转弯弹跳”的话，就不能用这样的简单轴对称飞行体，而需要更复杂的气动外形。* x7 s% ~9 G/ P4 `6 I0 t
3 M7 Y2 E. E0 c1 u" b+ b
钱学森弹道当然是钱学森在1949年加州理工学院喷气推进实验室期间提出的。这是基于桑格尔弹道的改进弹道，在第一次再入后，不再弹起，而是直接转入滑翔，直到击中目标，所以也称助推-滑翔弹。
+ n, y' M8 Q5 L: J$ v% C6 k
( R2 T8 m! M; A* j与桑格尔弹道相比，水漂的增程作用得不到利用。滑翔的空气阻力影响大于水漂阻力，所以射程也受到损失。但远距离滑翔的机动范围大得多，命中点可以与初始发射方向相差很大，末端速度的控制余地也比桑格尔弹道更大、更精细。由于滑翔比水漂更可控，末端自由下落的话，命中精度高于桑格尔弹道，末端为有制导滑翔的话，命中精度与桑格尔弹道相当。' L3 v" N/ i4 h3 D' p3 B
4 P% t, k! [& e4 Q从弹道可预测性来说，初始的弹道段依然是可预测的，以后的滑翔段则是不可预测的。但弹道段顶点依然很高，便于对方远程预警，这一点与桑格尔弹道相同。另外，初始的弹道段也需要相对低平。与桑格尔弹道一样，在滑翔段可以再次启动火箭发动机加速，或者在超燃冲压成熟后采用动力-滑翔交替的方式增加射程。; u: I( g6 y5 {( `; L4 y8 s, e- b
1 }; o! n% p! l/ @" o% `$ ?# x美国的诸多高超音速武器（如AHW家族）基本上都是钱学森弹道。这也是超燃冲压最初实用化的最可能构型，因为超燃冲压需要首先达到M5-6的高超音速才能启动，钱学森弹道在再入点通常满足这个要求。
3 R2 L% g; r1 w/ R( V: Z# z: g+ b4 o
在飞行器构型上，钱学森弹道的升阻比要求比桑格尔弹道要高，但双锥体依然适用，不过需要增加一些短小的弹翼，以提供额外的滑翔升力。. a- ]1 O+ X- d k+ {7 N. n
) G4 Z8 ]. o( x2 h4 ?( |0 X
7 E$ m2 e: L* O3 s/ r6 _6 J
东风-15B是中国第一种公开的采用双锥体的导弹，这是早期的双锥体，先钝后锐
3 W" Z6 }3 g) O# C; m: P/ I/ F: Q; I& ~1 }4 N
r# g. u' C- P" |
美国正在研制的AHW家族也是双锥体，这是更先进的双锥体，先锐后钝，升阻比更高- T! [& V+ J( n( [. g
8 l" i; T1 r# O6 P# k* w9 b- s
! y, [# _" a5 W与简单弹道（蓝）相比，滑翔（红）可以大大增加命中点的灵活性和不定性
1 Z5 \* S. `8 ]2 @) C0 K$ w' T2 b; o$ Q; k% O9 f) B
全程滑翔比钱学森弹道更进一步，在上升段快要出大气层时就关闭火箭发动机，在重力的作用下自然停止上升，然后转向，火箭发动机二次启动，水平加速，直到关机、转入滑翔，或者采用超燃冲压的动力-滑翔交替方式，以后的弹道与钱学森弹道相同。
, j4 @9 R& u1 R# i' e5 @9 L0 a, G, N3 q2 E
全程滑翔也称滑翔弹，关键在大气层内起滑，初始弹道只有上升段，弹道顶点低，难以远程预警，而且弹道全程不可预测，极大地增加了反导的难度。反过来，全程滑翔受空气阻力的影响也更大，射程损失更大。5 N7 K w$ O' h1 ^
8 i! d5 ^, |2 }3 f在飞行器构型上，全程滑翔的升阻比要求最高，必须采用箭簇形的扁平升力体，设计和分析的要求大大提高。* J$ Q; I1 s7 ^% W# s' B1 o! c+ W
& M% o/ T. I r) u# g! A
[6 L: X T7 I3 `. P
! r# i! D& a1 \. _/ b
: X. r) Y8 @4 G东风-17是扁平升力体，而且这不是在研的，而是已经部署的' @* ]. f) i) a0 X& r- P8 s
3 x. I; ]7 Y+ G5 G据认为，东风-17是全程滑翔，在技术上代表当前高超音速导弹技术的最高水平。
# C+ X+ @" ]6 [ |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2019-10-5 08:44:19
发表于 2019-11-2 08:53:50
