|
|
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。
+ E( w# M9 ~) N5 N. c# s/ a$ O6 k1 U; c7 A
3 G1 x; [7 ]( G' } Q# l7 P, v6 z4 X s
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。 I+ }& l: e8 h' \, ]: U H7 K
# q$ K" N* j8 V: B" l9 P
9 Y' G. H! c+ }7 _4 r# C) \: }6 r
10月11日，金正恩参观朝鲜国防展，高超音速导弹值得注意* L5 t/ D' W* u* k9 `3 r
. H9 y$ H3 ]- s, W2 d) H1 r
' H, O& S5 S) `在外观上与中国的东风17很相像
( g2 z: |) v) j9 Y3 E4 m% D: y- ^8 M. |# ^' S$ k
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。
& }# J9 V5 J( Q9 q- d* v/ l( _5 y7 k% F) d0 l
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。% J0 h& C9 r) q) q$ x1 G2 D! `" U
6 T% y7 U7 _" K8 V' K* G
J3 L9 T5 y5 X; P& L, N7 \
朝鲜高超弹的下弹翼很小2 @0 G7 ?# K) T4 f
; t/ Y, G3 e$ N' T v1 J. I
) o0 L! D4 h7 h/ Q. h
东风17的下弹翼和上弹翼一样大2 ?% Z3 W3 _' K0 D3 U
6 B) ]2 Z& L8 J+ v& r; w7 D' m' _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。/ z1 x/ p! ^0 _0 L/ d9 h
: ?+ f2 j8 D0 a3 @3 C8 @0 e4 J V
( e: \1 Y5 G; Q& F- k" I
最大的差别在于底面，朝鲜的高超弹的底面是平直的
5 o2 ]/ i! k, {# O) Q0 T" }
' Q& F- `4 @! I# i/ H! i
! s- w. U3 Z- x; ~7 x' A% B; Y* L
东风17的底面就是饱满的弧线 `% X/ M3 Z4 K2 ~6 o8 O7 T
5 {% a% U: r, a$ f! D" S
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。
" C( t3 r- s2 z" h8 |, F2 ?* L- \3 D% Q1 x' l( U
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。* v/ _# L) v. I' @/ b
6 a! h9 D1 v3 v1 k2 }; ~
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。) q( ?" N+ A! |) P& Z* s+ |
4 w8 v5 J& |, i& k; Y/ |7 x, J
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。
. _% a- O2 q5 c1 U/ ~' V4 ^/ P2 X& t
3 H, _. N e7 f$ v7 Q3 @/ w
# l: C/ h, @/ J: J! U3 m- a压缩升力的原理和滑水很相像
# s7 F( \4 i/ ^' J8 c* B2 }
7 [+ h+ S, Y$ |; r0 [! w& z3 v) W: 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。( w% |* _8 [, q2 @4 n
1 V% ~1 V' B7 W$ M/ F: b$ J
$ T4 A3 m# D% D: k+ t/ Y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
3 j5 c b( }8 L5 M7 ?2 b3 [) j9 o# |( V. a; k9 p0 f% K
! n+ e$ r# X* Q二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计
" p' U& @, m) H5 Q# T
: e5 V: @+ u3 b, h5 f7 w- G
% ^" T5 L j; O( ~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" @, q. O, }* t* u5 ^$ `% O) b
- V# _2 Z5 q! t7 b7 I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。
. j! Z2 ?& E# D1 h# Z$ X& Y6 a- r* i- u" `* n
; }+ e9 L# k/ W" G, e* ~! g M" d可以看到，X-43的激波也不是平面的，很接近圆锥1 t3 B9 E! y* H A1 |
- A5 k8 M+ |. W/ f. y# e' r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。7 J1 I! |! d' P& _4 `% {' l* X: m
% s5 f5 [1 |: ~% C0 f' L/ X
8 t$ C# v! B' L, S- B( y% c
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
1 F8 ?2 U, o5 t+ a9 s' l0 ]3 w' m# W$ I; {
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。! S0 i8 j3 B' g* W
3 b& x7 `2 a9 ^1 s4 }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。. Y! l+ ~6 S6 e( r* q3 F1 \
% b( I9 L o2 O
% H4 i0 W$ v9 o' p4 Q$ M% \X-43（前面的小黑东西）是通体漆黑的，后面白色的是助推器$ H4 |- \" A" V: F' v6 z! X
5 |( q, e9 [# \& c* |
* u* w: {. F! t( [0 hX-51技术进步了，就不再通体漆黑了1 h; p6 q. d: j. M3 J* J# q
: q9 L/ e3 j3 x3 H P9 F, n) K9 R1 p
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。& S+ G9 L- N& \0 H, o7 |2 j
- {" C( d% r+ [3 a% }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。0 U- n1 H- b% L$ s
6 p4 Y# h# V7 y, r
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
