|
|
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。- f: a ?/ }3 ]4 q
. J# i6 U# m6 u, D
- D: u" T9 z9 k% Q! n
6 K. M, G+ f' g/ i! B- \& |) Y
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。1 r0 z6 P! D2 [& M3 Q
4 j2 Y- T7 }8 R0 Y( T
+ s8 M7 X6 ~& ]+ ~; v8 H8 b
10月11日，金正恩参观朝鲜国防展，高超音速导弹值得注意
9 p9 i7 o0 V3 @+ ~
8 d( K) E6 S9 o9 t& D$ X5 T
( S+ a) X# z. _4 q' q在外观上与中国的东风17很相像
+ I8 H/ J9 J- y/ v9 u$ C' h" Q/ M3 s+ i* p# 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。
$ |$ e0 J& D2 c' I# K/ e- F4 t3 ^' H
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。7 O, I! ^! M0 E# y+ g- t& a: i
- W" W: B# p B5 V5 }- ]
# m! c) Y& i! C @ g+ }
朝鲜高超弹的下弹翼很小
' K/ L& z+ F2 `- J2 m9 u
) r3 r! Y- X2 F0 e. V
9 d0 M# R) J5 H/ E# d东风17的下弹翼和上弹翼一样大0 u6 X6 C" z& V1 E H
0 g& K! X9 T5 ?! n
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。" j" a2 x+ L4 Q" [0 W1 w+ Z# v
7 s, v" h% B7 z" q5 f+ u
+ Z$ S0 f) P) \+ g7 C
最大的差别在于底面，朝鲜的高超弹的底面是平直的
* a' @: R! v5 x$ |! o( t
! |* u! U: [' ? r3 o) G4 A
+ g2 y2 Q: `! J+ Z: g东风17的底面就是饱满的弧线3 P* H! l: G3 F9 ?
1 ^+ o/ B8 f9 J: L" s! `7 ]) C
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。
: w7 D- \: R$ s2 B$ c, L. R" w$ t% T0 ]- m2 M* w
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。+ M+ n' |0 q3 J% ~
! W5 Y" ?# A, w8 P( ~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。
* T. L/ G, a5 N& y) L' u# r: l" m e/ }
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 F" Z& W Q" t3 S7 B& j8 {2 B& z+ x% x' @% W4 v
% h0 j- J, J% n% O6 V压缩升力的原理和滑水很相像4 y: Z+ t- ?7 Z* L/ J* a
9 L! r) P: I# [$ o; F/ M( w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。- W8 S6 P: I- s% A, F, F
1 ` Z0 X2 E$ i9 }) {% b
& D0 ]" J2 |% B0 F$ t
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% k# Y4 S6 N9 A0 D+ n4 o
. G& S }1 m* I: e% c9 v
8 m+ S6 E7 R' _6 y) H' Q! ^
二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计& Y; c _4 F& k0 f6 c
D3 c: s: L7 K2 @: f3 a+ x
" d) r. z- N1 G7 ?9 A* f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
" A7 }5 g; C3 i( _% S9 Y6 d( ]6 r0 p2 _
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。. A! c7 f J# B: T, A
9 ]7 y! ^' r! f6 i
7 D! r5 q1 }8 b+ b6 S7 j- d- e
可以看到，X-43的激波也不是平面的，很接近圆锥
1 A" z2 j. Y. U
# Q; C+ A$ c" I2 G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。
! H2 t+ J- k- Z( o# Z
7 {! ?. v4 q5 [7 l6 |: S
9 l$ z+ ?) }% X; G
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
( ? V9 |# L+ w% j# y' T! _
7 B0 |! } x: x$ ^5 ~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。
1 S8 H3 G1 M+ H i1 m7 t$ C0 ~3 R! N
. W% Y4 ^! f! w& r, {4 {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。+ o3 R( A' W( w* e
- ?8 @+ ?; [! O+ ~5 W
8 M# b' b: ^+ \$ S. m4 Z2 n
X-43（前面的小黑东西）是通体漆黑的，后面白色的是助推器1 p% z' e4 i" ]7 V3 C6 d
$ `' O) C, {9 r
. A' U) U1 M/ p' ^( R8 D
X-51技术进步了，就不再通体漆黑了
7 J; c) x" _3 D) S e0 d
4 W! }, L+ m6 S+ D% p& \) I5 M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。3 a( E/ _1 Q8 U8 C& c
' l2 Z# H5 p% n* B+ v4 V
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。
' a. U& H. x2 L4 ?, A- j Z
4 g5 m" d8 q8 Y# A! m3 q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
