|
|
9月28日，朝鲜公布了高超音速导弹发射的图片。老实说，看到消息的时候是将信将疑的。但10月11日，朝鲜举办国防展，金正恩参观展品，其中的高超音速导弹不是最显眼的，但确实是最重要的。看到这图，恍然大悟了，不用怀疑，朝鲜的高超弹是真的。
3 d7 @1 v+ H0 [/ e! E1 z6 X* }
b$ j& L( v: s. H
. t: ^5 R! \9 v/ U) @: x- b
% b5 X7 p: `6 f j
必须说，朝鲜的高超音速导弹和中国的东风17在外观上很想象，远看还真不好分辨。这不等于说朝鲜的高超音速技术来自中国。中国首先在军控方面始终是负责任的国家；其次高超音速技术的敏感度高，中国未必愿意转让。在琳琅满目的珠海航展上，中国展出了高度隐身的无人机，展出了射程达到甚至超过战术地地导弹下界的制导火箭炮弹，但是没有展出高超音速导弹，具有再入-拉起能力的火箭炮弹不算，那更多的是增程技术，与有意义的高超音速技术还有距离。
9 k1 Y+ H( [5 q5 A5 ?. o6 J: \( ~& B" s: s- f# {; t2 h
( J2 h8 H6 i. \, X" b+ D10月11日，金正恩参观朝鲜国防展，高超音速导弹值得注意
Z; H8 G) v& Y1 | y4 W- g5 ~; x
2 C3 V1 d; m, R2 x
在外观上与中国的东风17很相像
, U0 t7 G) L. l2 B0 P7 \* \1 X. F4 V p' c/ S! y% Y
必须说，粗看起来，两者的外观很像。但细节决定水平，两者还是有细微但是重要的差别的。
e& p$ |9 P9 _ S
( z& e* A( r+ e: r运载车辆的差别并不与导弹本身相关，这是朝鲜在重型运载车辆技术方面的差距。朝鲜是有更大的运载车的。高超弹用的是5轴车，“超大型武器”用的是8轴车，就够长了，但那成本太高，没必要。9 e2 [( {$ o2 o M: g* P
; n! M1 A* e c% }, s" u- t$ L* M
, i9 q1 X: v- E- `' A" o/ y% o朝鲜高超弹的下弹翼很小
2 F7 u" H O! X5 O& X$ z! y* r# s' p# s- W; G+ d
# O! b8 s2 \5 @/ y9 ^) R8 c: I东风17的下弹翼和上弹翼一样大
* K: p9 Q" ~& T( z9 [ ] a$ O
0 s7 ]5 C5 d& }% E) R% v东风17的侧弹翼的安装位置是在弹体两侧“削平”的部位，也就是说，侧弹翼可有显著的转动范围。这意味着东风17具有强大的俯仰控制力矩。朝鲜高超弹也有这样的结构，所以侧弹翼也可以偏转，控制俯仰。$ `) N- m- `8 B8 F Z" N6 d
6 p g' x7 t, w
V8 x) {. A5 ?+ d; d9 K* f/ ]9 W( y最大的差别在于底面，朝鲜的高超弹的底面是平直的
& G9 N% o. m3 C2 \" d; i" ]3 ]9 x4 u' h7 J* W) ~
" V: P l# }" s7 _0 p& j% p; H
东风17的底面就是饱满的弧线* f. t5 ]% `+ H8 C! d/ Y5 c
' a: x3 t+ `1 ] C$ b! m但朝鲜高超弹的底面是简单的两个平面搭接，下弹翼很小。东风17的底面是饱满的弧面，下弹翼和上弹翼一样大。$ }8 ?3 B+ q" N
: Y+ K7 \( S; u: x& ]7 \有说法东风17采用的是不彻底的乘波体，这是对的。彻底的乘波体是没有弹翼结构的，只有很有特征的箭簇体。东风17的弹翼可能有玄机。一种猜想是：东风17在滑翔的主要飞行段里是以乘波体构型飞行的，侧棱和弹体形成的激波把尾部的弹翼“笼罩”住了，弹翼在乘波体飞行时不起多少作用。在速度降低到乘波体速度下限时，转入依靠弹翼升力的普通超音速滑翔。这不仅增加射程，也容许卫星导航、弹载雷达发挥作用。在高超音速滑翔阶段，卫星导航和弹载雷达受到黑障影响，无法正常工作。
+ s3 H a/ _- t/ `. H% s* {4 e6 V! Z* }: b
在乘波体向弹翼升力过渡时，气动控制面控制跃升-拉平机动。这时速度尚高，但在乘波体滑翔中，高度已经掉了不少。在跃升中用速度换高度，然后拉平转入超音速滑翔，增加射程。在最后到达目标上空时，转入俯冲，高速冲向目标。
5 O- M4 L/ c5 Z$ q1 |2 ^2 M& c# R7 g" P$ ~1 \
朝鲜高超弹可能也是一样的机制，问题在乘波体这段，东风17采用更加先进的乘波体设计，而朝鲜高超弹还是用简单粗暴的平面激波设计。
/ }/ c% [# R) Y0 r2 s- ]/ y: Z/ ?6 ?, j' G; ^4 A) f
: Q$ @. a' T+ T) o7 u
压缩升力的原理和滑水很相像
( T* U3 h9 v2 g' ~1 e
* ^+ X, H0 k/ s4 E: j在速度很高的时候，弹翼升力的阻力太大，可以用弹体本身直接产生升力，这时弹体本身就是升力体。简单的升力体与滑水很相像。换句话说，利用前进中对水的压力直接产生升力，在航空上也叫压缩升力。比升力体更进一步就是乘波体。升力体用弹体直接产生升力，但乘波体用弹体产生激波，然后通过激波产生升力，而弹体“坐在”激波上飞行，好像坐在魔毯上一样，故名乘波体。
2 }5 y J; K- z: ]/ D: w7 n$ t9 `) y: r2 ]# w0 L6 B
% w( Q% y# ]$ l' y
简单的楔形体用紧贴下斜面的平面激波产生升力，本身骑乘在上
* ^# l+ D" L! U7 T+ U
# \# E9 M; S4 P; Z
* L2 c* {3 B( K! E2 w4 T二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计
- x7 @, i1 W$ {2 C
a4 H9 T( c+ k" L$ F
) u. H% x# \0 a5 I" v朝鲜高超弹也是这样的基本设计，所以不能有太大的下弹翼，会破坏平面激波/ K1 J0 y. L0 Y, S0 H) |
8 I4 c6 C% l0 o: E3 I; E+ i5 D# ?最简单粗暴的乘波体用平坦的下弹体产生平面激波，乘波体本身骑乘在上，这就是朝鲜高超弹的基本设计。但平面激波是假定无限宽度乘波体，实际乘波体不仅不会无限宽度，宽度还常常很有限。有限宽度的乘波体不可能产生平面激波，而是锥形激波，截面形状由乘波体和速度决定。为了简化分析和设计，常用简单的圆锥形激波来近似分析，而忽略具体锥形形状的影响。现有工具反正也分析不了太具体的复杂锥形，只能做简化的近似分析。
1 ?- F* m M, ?' m2 I1 L5 S
6 V$ f. j3 {# H/ h
" D% N0 U) \3 ^+ ^+ u( d可以看到，X-43的激波也不是平面的，很接近圆锥
0 ^) D4 c( Q3 h/ D( d
5 K* E0 o5 P/ v9 |- C3 [' A r" h4 |. X锥形速度越低，乘波体的截面形状影响越大，下激波越接近平面；速度越高，乘波体的截面形状越小，锥形越接近圆锥。乘波体本身都坐在锥形的底部。
5 E9 [( Q1 a1 v" R, u6 I( Z0 q- w. s
! L6 ^7 \- s1 }$ s/ [低马赫时，可用大锥形激波近似分析；高马赫时，可用小锥形激波近似分析5 f* [; @2 S- B1 U
6 t0 Y0 O' y4 `9 }: y z
可以看到，速度越低，下激波越接近平面激波，乘波体的底面与下激波的锋面越近；速度越高，下激波越接近锥形激波，乘波体的底面与下激波反而有一点距离。以此推断，朝鲜高超弹的速度相对不高。正巧，X-43的设计速度为M10，一共试飞过三次，第一次失败，第二次达到在29000米达到M6.83，第三次在33000米达到M9.64。朝鲜高超弹的起滑速度估计不会超过M10-15。相比之下，东风17据说达到M20。
% [4 H8 {# O) }" j/ V+ G8 X( K3 D; e. |8 B
朝鲜高超弹的橙色弹体上有大片黑色，那是帮助散热的防热涂料。高超音速飞行时，气动加热严重，表面对流已经不足以带走足够的热量，需要加强辐射散热。广东老太在夏天爱穿黑绸衫乘凉，一方面是因为绸料透风，另一方面是因为黑色是辐射散热的最好手段。夏天人们爱穿白色，那是因为白色在户外反射太阳的热辐射最好，但在背阴的地方，反而是黑色最有助于散热。SR-71“黑鸟”采用全黑涂装，部份原因就是有助于蒙皮散热。
+ m& T; k* [5 r+ z. b
& j0 Z: [1 v% V
0 }2 D! {& s. rX-43（前面的小黑东西）是通体漆黑的，后面白色的是助推器9 H- F0 ]1 ?7 x2 r8 q
" ^' D; M6 o5 R" Y6 @
# a( Q% U. w! D3 u/ @ u. eX-51技术进步了，就不再通体漆黑了6 L' @/ P* I, a9 j
" W( t Q! C5 X东风17不用黑色涂料，因为更好地利用了激波。乘波体的奥妙在于，激波是致密的空气层，不仅提供升力，本身也是良好的导热体。东风17的下激波锋面远离弹体，弹体处在相对凉快的激波尾流里，热管理问题不大。朝鲜高超弹只利用激波的升力，但热管理的作用利用得不好，必须用黑色涂料加强散热。小小的下弹翼也影响末段气动控制能力，可能命中精度方面也差一点。
) [& X! T5 p4 [2 B$ U( P
, T0 {! e8 j5 y: `" V$ b, U高超音速飞行体的热管理是中国的独门绝技。美国高超音速导弹试验好几次就栽在热管理不善上，飞到中途就自己烧毁了。朝鲜解决不力是很情有可原的。$ @9 I1 I/ N) R) I4 @( r
. n2 G. N0 J2 }7 t# u9 a4 r
说起来，朝鲜很不容易。印度和台湾的资源和技术条件都好得多，要是有朝鲜那样的倔劲，也不至于如今航天和导弹技术这么拉跨。 |
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 2021-10-31 08:29:23
