爱吱声

标题: 水漂弹vs滑翔弹 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2019-10-5 08:11
标题: 水漂弹vs滑翔弹
本帖最后由 晨枫 于 2019-10-4 18:16 编辑
! U- u/ {2 ~% b4 V0 z6 [+ ^- P
( u6 d( n. E$ G. P2 d& K9 Q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。/ B, k' g6 T/ S+ d
; X$ e* R0 `' ~# k; X5 j% {8 P

  k. D; z: C) Y" C9 j$ }' R" n桑格尔弹道、钱学森弹道、全程滑翔; J) d3 Q  [; }5 S8 v

5 @8 J& P+ F1 h* d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。
7 p" ~0 r( d5 P4 [5 ^) @
, j! p* v1 k) M2 K8 w' ?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。1 t. O7 X8 R" C  F; h5 i

; Z1 g1 U- N# d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。+ P! ?0 E' z2 \1 X

! m3 n, ~) [- W6 v. [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。
) F5 L1 p& S- |! R; b2 ?+ U( C- d, u5 u+ G
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。* R/ m! `0 f+ M7 Z9 r
( y6 V$ X7 _) y7 F3 m0 p; P* K
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。2 F% M( L/ ?: l& y' B" w/ l8 X

: j! M6 y( I' J' D4 W7 ^2 ~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。
5 s+ q/ k, m/ y3 P5 i! v+ [) }, X5 E  G* t! x: y& o5 r
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。
( Z6 c+ X$ f; ?$ }( j2 T+ b4 A
6 i( H+ }: ]1 Z# o. R& x0 B- X1 `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。$ ~4 M5 V. @, A- d7 j4 [1 ~
& g7 g4 ?' w# X1 k
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。
& W% \2 m# ]8 X$ O5 y: o+ D% r3 E- O& @% @5 O0 P
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。& E0 }3 c1 o% x$ n  l% L. \
8 Q* M% d4 _4 t6 x! Y3 m2 X0 f
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。% |3 u& W+ A. N  Z6 ^, P" ]
* _+ l- i+ e7 c& p  D* n  M2 x0 v5 Y- j
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。# C: e: {0 g' M0 |% b/ @
/ Q! U0 L+ {! M2 d4 {4 H% }% L+ i, {
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。# f! t7 q6 b% q: M3 k* W/ s

( U/ ?, Y9 F; ~/ s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。- }8 R5 w) V, r9 O

" ^' G! T8 V8 q+ X$ z% X
5 S! I3 _& m) h. `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( O9 S- l1 k, E, G( J

* [2 c2 u! H# B) f0 W' ?4 w% R
0 k& Q2 `0 |2 F) O- [. @' _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6 F- j. t7 V: X$ g6 Z. l
; X: i0 r6 H" y% }9 o* A, I

4 w- |- u7 r1 J: S# S' p7 D- P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
6 \0 p0 q. S. {! [0 Z9 a+ |2 ~1 C4 r" t0 M. m* K* D
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。
5 o1 j: X3 C5 W9 o$ E/ ?# _; ^& i; ~( a
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。
# U4 e  t/ p( B% |5 G7 T
0 h8 T* P3 C- A' H( w+ N5 w/ g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。
* H/ }6 J3 B4 S8 s# v: Z) s% n4 e
8 u" j" C. v$ n* i
9 f" B* \% [- w( G0 h; p7 z" `3 G5 g, c* s8 @5 _/ M! f. t
8 [' G: S) m6 ~2 `0 t3 m
东风-17是扁平升力体，而且这不是在研的，而是已经部署的- E1 b; j& {& R( S2 f4 \; I: i
9 p+ T- l5 }! L& p
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。6 s4 q+ j5 b/ V0 n
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2019-10-5 08:44
这个DF17是还需要加弹头罩呢还是就这么射出去了？
作者: 晨枫    时间: 2019-10-5 08:55
鳕鱼邪恶 发表于 2019-10-4 18:44! q3 A" H! F/ _  p7 E4 O* N
这个DF17是还需要加弹头罩呢还是就这么射出去了？

% @8 g) C" ^& {. n+ c2 R应该是就这么射出去，不需要加弹头罩。上升段的速度不快，起滑时已经需要升力体构型了，没必要加弹头罩。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2019-10-5 09:15
晨枫 发表于 2019-10-5 08:55
' r) q" u6 d) {3 c  N5 P) w* M应该是就这么射出去，不需要加弹头罩。上升段的速度不快，起滑时已经需要升力体构型了，没必要加弹头罩。 ...
$ C5 I4 U; W4 G# |# S

) [4 m5 N. V% e( s/ f: I* m; I上升段这样射出去，不对称的体型应该还是有扰动。。兔子的计算和火箭操控已经炉火纯青了，这个换别人搞不好真需要加罩子。
作者: 大流士    时间: 2019-10-5 19:54
车脸笑容好邪恶
作者: 大哈瑞    时间: 2019-11-1 19:04
请问东风17能否攻击航空母舰这种移动目标？
作者: 晨枫    时间: 2019-11-1 21:23
大哈瑞 发表于 2019-11-1 05:04
, F7 l. g0 m) L$ Q4 w, H) B5 s请问东风17能否攻击航空母舰这种移动目标？
2 |* ?7 G5 n2 |' _
按现在的设计，可能是陆攻为主，但在原理上没有什么不能反舰的理由。据说高超反舰弹鹰击20已经在路上了，也可能已经服役了。
作者: 马鹿    时间: 2019-11-2 00:07
往台湾试射一把?
作者: 晨枫    时间: 2019-11-2 02:07
马鹿 发表于 2019-11-1 10:07
! E; i* P# ?" e$ R$ \往台湾试射一把?
! M- F$ Y: h4 G/ k) L4 q; P* a6 j
别吓着了。现在吓唬台湾，爽之不武啊
作者: 赫然    时间: 2019-11-2 08:53
马鹿 发表于 2019-11-1 11:07/ u; n5 x* e: @) ]0 g; }% J$ `5 `
往台湾试射一把?
) x" k+ |+ Z+ q6 P
太近。这个东西不是对付台湾的。台湾档次不够。。。。
作者: 包子    时间: 2019-11-2 09:57
晨枫 发表于 2019-11-1 21:23( c8 l7 W9 Z9 D; f4 t* c
按现在的设计，可能是陆攻为主，但在原理上没有什么不能反舰的理由。据说高超反舰弹鹰击20已经在路上了， ...
# `" o3 c" B; K0 s  \
这东西载荷量不高，如果常规弹头打航母没啥意义，核弹头的话也没啥高精度的需要吧？
作者: 晨枫    时间: 2019-11-2 10:47
包子 发表于 2019-11-1 19:57( V# l- F2 Q0 u) p) o
这东西载荷量不高，如果常规弹头打航母没啥意义，核弹头的话也没啥高精度的需要吧？ ...

( w4 r3 ~+ j8 p! n* p) X* b为什么说这东西载荷量不高呢？
作者: mingxiaot    时间: 2019-11-7 22:00
晨大侠写过F35和歼20比较的文章吗？哪里找得到，想了解一下。
作者: 晨枫    时间: 2019-11-12 02:24
mingxiaot 发表于 2019-11-7 08:002 H: U' K/ [6 W: i+ ~" m, e1 ~
晨大侠写过F35和歼20比较的文章吗？哪里找得到，想了解一下。

5 c, i  j$ \; o  D5 Q在航空知识上，哪一期我记不得了，应该是最近3期之内
作者: mingxiaot    时间: 2019-11-12 05:50
晨枫 发表于 2019-11-12 02:24
" H1 B4 b% G) I1 b在航空知识上，哪一期我记不得了，应该是最近3期之内

' g/ D' P! b5 H! v) a0 L9 a谢谢，我去找一下



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