|
|
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 `$ _5 V8 F8 w P1 [& ]; `9 m- Z
$ a( a7 }# j, |+ {; y8 g
; k& i* z/ u& X& A+ P7 w
8 j/ U0 U) |& N& ~. w- r7 h* B- @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。
\7 i2 D! `4 D1 Z- l3 Q
; Y5 U- P0 C1 m& x3 }1 O: \) w
1 \" A& H" N/ \% F5 v: W
10月11日,金正恩参观朝鲜国防展,高超音速导弹值得注意
) e8 X1 q% ^8 r. |
, r7 }. h$ o7 w( l& w
- U; |+ C+ W4 l0 w在外观上与中国的东风17很相像 A# W" v4 |. P: p, A0 @; Q3 c. ?
/ M( Q$ W3 O8 s: ?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。0 E& L! ?% u6 R8 v
/ v! _3 s/ ~0 o2 }$ x& K7 ^1 X3 a
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。$ ^# n/ {- O. {$ P- H' u
, c5 v6 A, x2 J6 `
; l" Y4 A' \; R; p& {" ^7 l( h4 A朝鲜高超弹的下弹翼很小$ x6 d8 l$ \3 z: ^8 I
) X: p0 v1 \" f% @- _4 o
2 c, F' ^. P) r( W
东风17的下弹翼和上弹翼一样大
& g, a0 {! E- g r3 P5 D: a' Y2 {
7 X# L( Y9 a& ~% \% f# Z& H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。/ M9 d( F) V" X# z
6 `3 x% r/ {6 \0 N2 v, O: p
" ~7 ^$ R( B' y* f) ~- Q最大的差别在于底面,朝鲜的高超弹的底面是平直的% Y9 E" Z1 ?! g
: o( {1 K% \( q7 r/ R% d( H" K9 i- [
! F( y" B! S: d东风17的底面就是饱满的弧线8 F0 Q# |+ S2 v3 f
, Q& _- H* ^( g- N1 ^但朝鲜高超弹的底面是简单的两个平面搭接,下弹翼很小。东风17的底面是饱满的弧面,下弹翼和上弹翼一样大。( i5 J% B+ e: g1 |# g) U
* j) Y/ K4 U+ |# n" ?5 G有说法东风17采用的是不彻底的乘波体,这是对的。彻底的乘波体是没有弹翼结构的,只有很有特征的箭簇体。东风17的弹翼可能有玄机。一种猜想是:东风17在滑翔的主要飞行段里是以乘波体构型飞行的,侧棱和弹体形成的激波把尾部的弹翼“笼罩”住了,弹翼在乘波体飞行时不起多少作用。在速度降低到乘波体速度下限时,转入依靠弹翼升力的普通超音速滑翔。这不仅增加射程,也容许卫星导航、弹载雷达发挥作用。在高超音速滑翔阶段,卫星导航和弹载雷达受到黑障影响,无法正常工作。
+ @- E; x, }# l! w1 h9 o7 \ W6 \$ z3 \# Q
在乘波体向弹翼升力过渡时,气动控制面控制跃升-拉平机动。这时速度尚高,但在乘波体滑翔中,高度已经掉了不少。在跃升中用速度换高度,然后拉平转入超音速滑翔,增加射程。在最后到达目标上空时,转入俯冲,高速冲向目标。& k! U/ p! D, W$ V4 O5 ?
3 G2 H& @' {0 r, `
朝鲜高超弹可能也是一样的机制,问题在乘波体这段,东风17采用更加先进的乘波体设计,而朝鲜高超弹还是用简单粗暴的平面激波设计。, `' [8 O* r+ @! K. [$ F) _, q
! [+ o5 t Q$ w8 F9 Q: V
) \$ T. h9 t! z8 L. {9 P! @压缩升力的原理和滑水很相像
& h- H4 F+ S( o
3 `3 S% k7 ^) _在速度很高的时候,弹翼升力的阻力太大,可以用弹体本身直接产生升力,这时弹体本身就是升力体。简单的升力体与滑水很相像。换句话说,利用前进中对水的压力直接产生升力,在航空上也叫压缩升力。比升力体更进一步就是乘波体。升力体用弹体直接产生升力,但乘波体用弹体产生激波,然后通过激波产生升力,而弹体“坐在”激波上飞行,好像坐在魔毯上一样,故名乘波体。
: S# q! S' f: k6 J
7 q$ W6 E) M0 s
; _% E2 r: E- m, J, ]" W( Q简单的楔形体用紧贴下斜面的平面激波产生升力,本身骑乘在上
$ t4 Y$ F& l1 l" v9 q6 N+ U7 K5 `3 ], m; y" n
% b: V# j0 _/ {, T1 R3 y
二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计
) ]( X1 X6 `9 Y5 U3 P% c6 p
8 ]5 h9 t8 s6 g, }3 v# o+ [
3 Z, u" U7 b, N( t" A# s0 [0 j
朝鲜高超弹也是这样的基本设计,所以不能有太大的下弹翼,会破坏平面激波5 O& c/ q5 J" e
! q" }) r: w& [) n7 t+ K
最简单粗暴的乘波体用平坦的下弹体产生平面激波,乘波体本身骑乘在上,这就是朝鲜高超弹的基本设计。但平面激波是假定无限宽度乘波体,实际乘波体不仅不会无限宽度,宽度还常常很有限。有限宽度的乘波体不可能产生平面激波,而是锥形激波,截面形状由乘波体和速度决定。为了简化分析和设计,常用简单的圆锥形激波来近似分析,而忽略具体锥形形状的影响。现有工具反正也分析不了太具体的复杂锥形,只能做简化的近似分析。; r# S w' N e& ?% t# p
# D5 S& l/ Q( f1 ^: w+ r
2 u4 _: u3 p* v% B1 p& f
可以看到,X-43的激波也不是平面的,很接近圆锥# U6 V* \) v- D5 h
) n/ T- ]! c, p1 t. J# ], {$ E
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。
# e2 c7 x% c0 V4 ^2 H( ?" \4 a$ F% j7 O
& W- J8 i* c r! b& j$ L' H
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$ x* g6 k" t2 ?( C
0 g9 h( S/ o/ \2 H% U( v# v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。
# h3 v& }/ H& }5 y8 {& V! Q1 l) ~0 q
, t7 W1 I a6 B( o; _ i; A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。3 s" F( n+ z$ E7 J' [
. M3 @( ?7 F0 J4 V% N. x
1 d! n1 \. G* @$ v1 Y, H9 [% f& w% ]X-43(前面的小黑东西)是通体漆黑的,后面白色的是助推器
6 V: h$ I+ a0 t% Z" q1 Z+ Z# n3 |6 G7 O/ Y
9 _6 L# d ^4 uX-51技术进步了,就不再通体漆黑了
; Z& s0 @+ N0 Z& \; ~5 T ?
* t& {6 A, q8 M2 i/ ?9 I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。- k% V2 J' ]8 k0 X$ W& _* P
% t) P, u/ [& R! ~# Y
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。
( O5 X/ B- t9 z
- G$ J7 l' @6 k) J" m3 z! S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
|