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本帖最后由 晨枫 于 2025-6-22 14:04 编辑 # S; q: }+ Z% i# x0 M
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. [7 H/ r6 m) E$ ZB-2在伊朗投下“大炸弹”,“大炸弹”出了大名
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这东西太大太重,一枚就重达13.6吨,只有B-2能携带和投放2 q( Q' c8 X$ ]! A0 \1 y, P- G3 ^
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这大家伙的威力当然来自吨位和装药,但秘密来自展开的格栅式弹翼
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GBU-57也称“大炸弹”(Massive Ordinance Penetrator,MOP),是已知的世界最大的常规炸弹,专用于钻地攻击,依靠重力和坚固的弹体,可以穿透到地下60米深再引爆。在对伊朗福尔道地下核设施的攻击中,这是主力武器。9 g, f" z3 H9 `* D( N5 m( o
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GBU-57的威力来自重量和装药,但秘密来自特异的弹翼。与一般箭羽般的平板式弹翼(planar fin)不同,GBU-57采用的是格栅式弹翼(grid fin)。这是50年代苏联的Sergey Belotserkovskiy团队发明的,在“联盟”号宇宙飞船上使用,后来在多种弹道导弹和战术导弹上使用。
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- v; X$ ?1 G# ^“联盟”号宇宙飞船上首见格栅式弹翼
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`& |5 R9 o0 {# o3 W7 I: Q! zSS-20也用格栅式弹翼
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通常导弹弹翼是平板式的/ h: N6 C+ u8 d
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( u) E% c3 f; Y* ?- Q# s格栅式弹翼用众多格子里的横档、竖档的总面积代替同等面积的平板,还有力臂短、作动机构功率小的好处
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与常规的平板式弹翼相比,格栅式弹翼用众多格子里的横档、竖档的总面积代替同等面积的平板,还有力臂短、作动机构功率小的好处。在阻力方面,迎风阻力增加,但诱导阻力降低,实际上还是减阻的。由于刚度要求降低,功率要求降低,减重也很显著,间接减阻。当然,这东西不简单,即使等效面积相同,格栅的孔眼数量、大小、翼板弦长都影响最终的减重、减阻和功率要求。' N3 X" U+ n9 g
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但是,格栅式弹翼长期以来只在苏联/俄罗斯使用,使用范围也从最初的运载火箭、弹道导弹发展到战术导弹,但直到冷战结束,R-77进入西方视界,格栅式弹翼在西方并未受到重视。
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f( G# i; G( q; eR-77中程空空导弹1 s5 y3 ?8 a4 P- s
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R-77是第一种俄罗斯主动雷达制导中程空空导弹,在性能上对标美国风头正茂的AIM-120。西方对R-77的雷达性能不感冒,但对格栅式弹翼非常感兴趣。海湾战争凸显了钻地弹的作用,用遗留超级重炮炮管临时改装的钻地弹逐渐发展成专用的GBU-57,首次采用格栅式弹翼。) G: T# h; T' c
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作为钻地弹,精度异常重要。只有在足够近的地方引爆,才能在坚固的地下岩层中造成足够的破坏。这需要很大的控制力矩和精度。在常规情况下,这意味着很大的弹翼,不仅有重量和阻力代价,还不便折叠。格栅式弹翼就没有这些问题,但只在概念上很吸引,具体技术特性并不熟悉。从这里,西方对格栅式弹翼做了大量研究,摸清特性。最主要的是:
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( c" n- M/ P9 L7 m& Y8 o6 v/ b1 h格栅式弹翼在亚音速是非常有效,在跨音速和低超音速(transonic and low supersonic)范围效果糟糕,速度进一步提高到高度超音速(high supersonic),效果有很好了。1 K* c4 W9 y9 c, X0 W* c- b
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道理不复杂:在亚音速范围,格栅的孔道内是正常气流流动,格栅的总面积与同面积平板式弹翼的气动控制效果相当。在跨音速到低超音速范围里,激波及其在格栅翼面上的反射在孔道里造成很大的激波阻力,波前波后的急剧压力变化也严重干扰气动控制效果。到高度超音速的时候,激波角度很大,直接从孔道后端发散出去,不再在翼面上造成反射,阻力和控制作用都接近亚音速的情况。
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已知将长时间在跨音速到低亚音速范围工作的话,适当缩短格栅弹翼,避免激波反射,这样就差不多可以等效为高度超音速的情况,降低阻力和提高气动控制效果。代价是更多的孔眼和增加的重量、阻力。两者之间有一个最优点。$ P3 v2 a0 Q/ n
7 i- x# [& S2 }- Y3 K摸清底细后,格栅式弹翼在美国也得到大面积使用,尤其是SpaceX,猎鹰9用的就是格栅式弹翼,这对运载火箭精确回收格外重要。
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( ]# |3 ~ U, j2 ?8 x猎鹰9的格栅式弹翼
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" O8 t; B8 d/ u) N4 f当然,还有GBU-57。# A* k; B* L9 P' q) u
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中国也用上了,长征2F就是例子。
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长征2F
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在眼下,格栅式弹翼对GBU-57精确命中目标起了大用,美国该感谢苏联。 |
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