|
|
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。6 G6 k0 u4 }7 ~
* V3 ~5 Z9 T l" y b
- Y' v: K$ W3 M7 x8 g: ~2 }% b0 t1 Y7 I
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。
+ O% l; t P G0 m1 u8 K+ `* ]8 T8 B' x/ T
9 f5 \; O( w7 O0 v; y10月11日，金正恩参观朝鲜国防展，高超音速导弹值得注意
2 x; d; V& a8 X* N: D7 F/ ?! n9 L7 e! W8 o( G
! @% q4 ^0 ~, k7 U2 y7 E
在外观上与中国的东风17很相像* Z7 j" d. Q5 U4 `
. F, I( c y+ M2 p
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。
' I- \) f7 f7 B
3 J& ?5 B. t1 V1 {: m0 `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。
$ R f; n0 V6 o% _$ j/ ~" `) V% p
& n5 b) R. [8 Y% ^5 v2 q2 I
; ~. p. t. M" U/ M朝鲜高超弹的下弹翼很小
% V6 E5 b% \1 m+ h" b, Y# q, ~0 C6 ~7 v+ G2 E. ^5 z
( p! h4 `/ _. h1 f0 z; z东风17的下弹翼和上弹翼一样大4 j! r5 q4 z% K- j( {% A& x
+ |+ i7 w- e* p* \; p
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。
! |% S/ U! g" Z. S5 k' J/ H3 f, K" H* K4 j+ w0 n- V
2 h x9 K0 _! H. v
最大的差别在于底面，朝鲜的高超弹的底面是平直的
$ p. Y( R' B9 o4 R4 B) |- G9 D8 N% F3 L0 z
5 s1 E. M, j R8 o
东风17的底面就是饱满的弧线- d4 K6 a5 Q' a
! u9 L+ H: R/ l1 }9 B+ @" [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。
5 i; \ V( }* T* y4 n5 P6 k( `5 Y6 z
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。
; }9 ~& x) G e: E" q4 @! B
& i2 f/ K; ~: j/ |2 l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。
- x$ Z3 O* y% Y5 u
/ p* u5 ?3 M# a% m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。! Y; y6 v- p; E' k1 u2 `
+ i! ^7 Q/ S5 p
0 u! C4 _" c: L$ k; Z1 f% d
压缩升力的原理和滑水很相像
) W8 w& B. [6 a# r4 e! t7 e( \3 j8 @" P7 L
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。
* L6 _& U) J& t- W3 o. b* J7 `. Y( ^& M4 z# f8 C Q6 k
' J2 E& Q- f* r/ O J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
9 @5 U: L. e. |, {: t. z2 D3 C' M
: P) _' l5 B; U- M9 i
6 V) R# ~2 x9 j$ {! }+ ~二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计
( [$ E* f8 s0 _' |7 d
& I) @% r" C6 h0 j7 n
* I* I% i0 |# i2 Y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
" z0 q' [' ?: l, R8 `! d9 u5 a0 a) ?
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。
: H. d. q' ^! P3 ^1 P+ T
3 H5 x& {0 R F( w' g
0 l; z- ~* u, P6 O9 X8 d; |# I8 V( j可以看到，X-43的激波也不是平面的，很接近圆锥. B K# ]2 r/ H
' Z' w i, S3 q# i* a! Q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。$ h K5 H! _' K; _" e. g& O* U5 {+ F: b* x1 ^
# p1 R) `! Z4 a/ y& `# _
8 N I0 T2 X* m4 Z4 t2 K
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+ W$ J/ a8 s
& W7 d% {$ a; q1 h6 Q) A# O4 ?
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。
% Z2 o+ |" p; w' a: m7 X1 X3 p- B! D
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。
$ q9 M0 P7 G2 N4 v/ {2 H+ S: ]3 w) q) `. \" D+ j: |: B
* }; p+ g4 |1 TX-43（前面的小黑东西）是通体漆黑的，后面白色的是助推器
5 t: b t9 n- R+ ]" y
q' N! }8 z) x9 T) K
& _! @( o4 t# ~- E. UX-51技术进步了，就不再通体漆黑了
& |$ i- J! C( U6 i$ }# r% y8 X. J* d
( K' p8 L. ~* n. X( F6 M# B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。
# q6 w3 r0 g! C7 x, [9 H! W: I3 S% `3 X! `
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。5 c7 M M1 G. o4 N
* X& K9 v- d/ r( W
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
