|
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。% J. p6 Z; j6 k$ N3 L/ j0 n& M
+ H+ _6 x3 J: s9 U; |6 m- h! Z* t8 X3 Y
* P& t' B! a4 I4 F
8 O/ i, Y* M: P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。
7 G1 H" g' j6 T* U6 I
( M. g/ H/ T* c$ P
2 a% G7 o& ^: F6 j
10月11日,金正恩参观朝鲜国防展,高超音速导弹值得注意
3 L- J6 M, q1 D$ _% M8 v+ a1 N% `: ^6 T1 j0 A
! y! _4 X" x8 L' H5 |
在外观上与中国的东风17很相像
! a" l! Z, x* \* u2 j3 Y9 B* n) V: R# _
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。
6 |' T+ S$ a3 J h0 p- K$ h3 f% K0 r$ T* I3 N( D
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。
. A n2 y7 E5 I* q4 ~" d% R% I( a" N F* l
M7 T1 c/ M5 ?3 \: e
朝鲜高超弹的下弹翼很小3 h" y9 X$ q. Q7 [
' A, r1 @% c: P: P; N" \
" U4 A/ R6 a6 i6 |东风17的下弹翼和上弹翼一样大
7 T' E4 f/ K' X2 d$ k) A% j
5 f& J1 G) Q( F" 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。
/ Z- o; D% [9 U% q8 i$ B, g) y& j/ F$ R: D0 ?9 }2 u/ g
9 E9 V. z8 O8 C% d8 Y& H& w最大的差别在于底面,朝鲜的高超弹的底面是平直的8 D8 }& S. {0 o- z
5 E, _1 _/ T q
8 _3 v0 e( S% D1 p7 J% r
东风17的底面就是饱满的弧线8 l. d, g/ c" p" l3 }' R
3 l/ V; z. _8 J! d c8 ?; B! y# N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。
' v6 E* D, @0 F( t
8 ]) O& ?: V8 E. T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。
( ~5 z- g4 _% S+ R) d- K; O8 [3 T; {3 ^8 ]/ F6 _8 h" C% g
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。2 ^# W% T$ n+ G' k2 l- Q3 [
+ p; X3 {8 b% O2 ?5 W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。
: r+ x) s. m2 G5 o+ _8 d
- g: r2 w0 s2 I }
2 a. D6 z6 R5 l0 U1 U) y
压缩升力的原理和滑水很相像
, B {8 O. O5 V0 r3 A' X6 O" @& H
+ S! V/ A& s+ F% Q+ _( 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。0 B8 R% i" {) ~0 Z' B- y/ w
1 B& F4 z% @% q" y1 \
4 ]8 t- h: q! w% p0 e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
0 h4 O0 R9 g" a. P4 D# X3 g! L( @/ D
6 Q7 }) u' j7 a3 L# B
二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计9 o7 i2 } W7 E& x! @
9 } {) J8 m a; V% d8 W" m
6 e! n9 F& t1 w
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
/ c+ z E9 [8 {- c2 p% t. b. u; i' H! Q8 j
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。8 ~2 |5 L1 T5 p { n
. A. E+ Z5 K* H f# p4 v: H$ g
# _, R3 w8 q: W4 v" K! r可以看到,X-43的激波也不是平面的,很接近圆锥1 e+ l5 ]% G: B5 H
* X4 P C+ G, p; C) e9 [
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。2 H9 m. E* N( Y( N% x' d
8 ~ q( s1 r) ^; R
! A1 D% `' I+ K6 X
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, Z+ Q, V* P% j: t
; w1 _! h) k% \4 ~6 ~6 X
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。
/ k& O6 S4 |) K! |' n1 |
1 A1 X, ?+ \% p9 x l0 Y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。
- O9 Q& e f" g' }2 ?
( j% `5 G* i8 t4 j' n- e+ r. L
3 R2 j- O5 P$ _/ p0 f& Y
X-43(前面的小黑东西)是通体漆黑的,后面白色的是助推器3 J& B& C- T1 N" Z/ r- V
, t( ]: o. x: i& ?
9 n! b5 l1 t$ x0 F2 m+ ]+ p
X-51技术进步了,就不再通体漆黑了
* U+ U8 q3 Z- ^% ?
' E9 w% @; P+ h; y( i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。
2 r/ Y; V0 J4 ]: Q( X, M5 d! }
4 W$ |1 p2 g! q5 s: Q D! 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。
9 ]8 C' ?0 B; Z& Y K5 s p$ X( P. V. Z8 H7 c7 ~ K
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
|