|
|
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。7 K: W$ d3 m9 {, P
: v$ U& c3 I: L- x" D8 [
9 _# p% p7 Q3 @! F4 I( d7 B/ ]: e
T' K* `% \+ Y; O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: M: `7 C+ ^7 ~/ }" g5 A) ~% S9 {1 L. S+ X% Q
! R) @5 q& U* r1 P9 Q
10月11日,金正恩参观朝鲜国防展,高超音速导弹值得注意$ ~& k {/ ^4 c( Q) p/ Q' M
: `2 b: t) _& K1 U
2 w; O( B7 v4 e2 h# F5 u9 t% {
在外观上与中国的东风17很相像
- \; V1 t! p. n; I3 }- ~$ M( S, l Q) j4 O! \3 ~
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。1 y% [& s- f" C( d# `! M# @ ^- F
; _2 V( X) _1 z; m! F" \
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。
5 y7 p- H3 T( I! e% k' ~8 ^% h$ e, Q
8 S1 p! g: ] Y
朝鲜高超弹的下弹翼很小: Y9 @ b: c- ~3 i+ R U) R `3 J
! r7 `& `9 f8 q8 `
. X/ D+ R6 h) S东风17的下弹翼和上弹翼一样大; ~9 }: R; Z& w; _( Y# A
9 W6 O+ y9 H" `3 D- K: _* ^
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& {7 t2 ^2 z9 ]7 r
) x, ^/ U& b8 V0 N/ U% ^) `5 k7 w
4 H8 }2 G. l0 I4 c
最大的差别在于底面,朝鲜的高超弹的底面是平直的
) k7 y6 q9 X; Y' O
- m E* f8 {1 t# h9 v
/ t) c- I6 Q9 ]6 T6 W @
东风17的底面就是饱满的弧线
4 T$ L; b8 X% ~0 h- v
/ c7 z J- m) ], y" S2 L 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 d }, T( L _+ }8 d! }) Q. |& _2 G, T; j7 v
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 i1 d4 v& s7 z" P! f6 W8 ~- Z
% [, l, I& l1 x0 Z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。
; ^- N3 e& p9 H6 ~6 s/ m2 q" U( a5 I4 X. h* S! C
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。
$ L# B2 I, j8 P( h4 ^ `& ?0 b; q8 I/ c$ p
, n* h2 M2 E2 u' F$ B压缩升力的原理和滑水很相像
' j& }0 F, G# W; o% f Y
& n, G3 h0 f! r4 w# u" m% x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。& J' G m. N+ E4 d6 L
4 l' H6 i- T$ u. X' x
, Y4 P' I/ i" L0 h8 [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! J: D! l* V5 x5 ]# H
& ]8 s4 f8 J5 E
: N. Q x N$ i* E
二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计0 l; b7 V+ n' N2 \9 J. _
, X# L# n# {1 W: s( R
5 B7 B2 _( \1 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- ~5 T2 g* ~1 @+ k! y+ [& L
* v* L1 a5 {, Z9 _
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。
' S# {5 @" W, x& _& D$ O$ ` I! S6 j! Y1 E/ h+ F$ F; D5 ~
. Z- m Z6 z+ f
可以看到,X-43的激波也不是平面的,很接近圆锥" [8 ]. ] S" C
6 R7 r/ z6 Z5 R5 ^3 J: z
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。
: O' ? l. ?& Y+ S2 w1 B! b+ r1 U* w/ ~% D1 B I' z/ C
; O3 I( m. P2 a
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. O9 A0 j0 V7 S- A& W9 P/ A6 G0 r
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。8 i6 m5 o. h8 G' W5 G% q1 \ b
/ Y5 L* M* @* ]6 @: W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。
5 ]4 L* k' z' K% }( O. ^* W/ E
3 A# n5 K2 n" d& ?1 f
X-43(前面的小黑东西)是通体漆黑的,后面白色的是助推器- ?. Y3 E ?' E( [- m- E5 K7 H
6 t' t$ r7 j* V- I: N( F; ?
], p' N, `: E+ [# \/ VX-51技术进步了,就不再通体漆黑了
% g% j4 k" Y7 A9 o: y0 P1 f6 | a1 F$ {7 \# U/ E
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。
8 H0 j2 k$ A: L5 }
9 U: y, v* Q% Y' \% B; D) ]& S, M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。) H( @7 n( z5 V: u; E2 a* Z i
" y$ B& @6 i' |6 M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
|