中国高超音速又欺负人了

晨枫

南华早报报道，航天科工的中国航天气动院李建（音译）团队在《气体物理学报》上发表论文，提到用激光拦截高超音速导弹时，适度强大的激光才好，过度强大的激光反而效果不佳。
4 e! D/ }" Q' H; j/ ]& w. {. G
就高超音速导弹而言，激光反导的重点已经从直接烧毁转为破坏防热涂层。美国在用150MW激光武器拦截低速无人机的试验中，用了15秒才把小型无人机烧毁击落。高超音速导弹不仅比小型无人机更加坚固，难以烧毁，而且以M6速度飞行的话，15秒钟可以飞行至少25公里，很可能直接飞出激光武器的拦截范围了。
3 r( L9 S: ~2 H7 @7 g# ?
另一方面，防热涂层是稳定可靠的高超音速飞行的技术关键。一旦涂层损坏，高超音速飞行与空气摩擦产生的高热可能把飞行器烧毁，表面不平整引起的气动扰动可能导致飞行器失稳，局部过热可能导致直接结构解体。用激光剥离防热涂层已经成为激光反导的重点。
* c( P5 J. [& e% h
1 W; K* [$ q  v% ~但是李建团队发现，与传统认知中激光功率越大、反导效果越强不同，激光功率需要适度，才能导致最大面积的涂层剥离，更大功率反而效果不好。比如说，达到每平方厘米2kW功率密度时，激光造成局部涂层材料气化，在周围空气中形成雾滴和激波，烧穿涂层的激光进一步对基体材料造成损伤，但损伤扩散很慢。

( i9 b; V5 ]/ I5 Z$ C7 G" f$ o; [, u  ~& E降低到每平方厘米1kW时，反而造成大片涂层剥离。

这首先偏离了一个传统认知：激光难以烧坏可以耐温几千度的防热涂层。在传统认知中，环境空气起到降温散热的作用。但在实际高超音速飞行环境里，环境空气因为摩擦加热，反而促进防热涂层的燃烧过程。
4 r0 K/ P, W3 F, z6 ]3 Q" I
相对降低的激光功率造成防热涂层燃烧损坏，弱化与基体的粘接，在高超音速气流的强大冲击下，大片剥离。
) M' t0 X# Y. E) B% n2 ^$ @! @" t
这实际上和人行道上铲除冰层有点相像。在北方，雪后部分融化后再结冰，容易在人行道上结冰。这是紧贴地面的冰层。如果用巧力，在铲击时造成冰层成块碎裂，就容易成片剥离、铲除；如果用蛮力猛砸，冰层在被砸成齑粉中，实际上被砸实了，更加难铲除。

+ D$ w3 H0 D2 Y# F4 M铲冰只要实操过，不难明白道理。但高超音速导弹对于世界上大多数国家来说，并无实操经验，不仅自己没有高超音速导弹，连高超音速风洞也没有，所有研究只能是从假定出发的理论研究和计算机仿真研究。要是假定不正确，后面的研究就统统带偏了。

: M9 T) l' s- v5 Q) N激光反导要用适度强度正是在高超音速风洞中发现的。

世界上只有中国有最大、最完整的高超音速风洞群。

gnomegordon

这是以己之矛攻己之盾吗？告诉其他国家：快点研究激光武器哦，不然怎么对付我？ 吃饱了撑的，有的研究本来就应该有密级的。

huma

gnomegordon 发表于 2024-3-23 02:33
这是以己之矛攻己之盾吗？告诉其他国家：快点研究激光武器哦，不然怎么对付我？ 吃饱了撑的，有的研究本来 ...

/ ^+ J' a. ~9 b1 [9 y% L想啥那，你以为具体参数会告诉你，茫茫太空中你在那一段拦截啊（太空中布置激光武器，恐怕违反太空武器公约）还是在再入段拦截，估计是这一段，需要好多数据哦，你实验几年也不好说，好多干扰你都不一定搞得定

zhouzp

我有个疑问：是不是把弹体表面做成镜面的，可以反射激光，是不是激光就没啥用了？

晨枫

zhouzp 发表于 2024-3-22 18:08
* b, w% U8 a. C) \我有个疑问：是不是把弹体表面做成镜面的，可以反射激光，是不是激光就没啥用了？ ...

- c% v5 v+ P6 ~5 V0 J( U' Z有那么简单就好了。镜面反射不是全反射，还对不同频率有不同的反射率。

赫然

俺邪恶的想到，会不会这个文章是这个欺骗行动。。。反正美帝没有这样的高速风洞，无法验证。。。
5 ^* j- P/ z: A' f
美帝被迫押注，或者只能跟着造高速风洞。。。各种军备竞赛。。。烧钱吧。。。拼基建吧。

料理鼠王

zhouzp 发表于 2024-3-23 08:08
2 p3 F9 l, @( A9 u  {" ~我有个疑问：是不是把弹体表面做成镜面的，可以反射激光，是不是激光就没啥用了？ ...

* C: y) M) s# s2 H# \2 n" o- ], J+ v. P高超弹再入大气层时，表面涂层在高温下会气化，带走热量，从而保护弹体。
破坏涂层就是导致弹体摩擦过热，导致破坏。
5 E0 b, i9 p/ k: p; C# h, |镜面就没有此功能，想突破大气层的阻碍还是有难度。

天狼星

赫然 发表于 2024-3-23 09:14
俺邪恶的想到，会不会这个文章是这个欺骗行动。。。反正美帝没有这样的高速风洞，无法验证。。。

: Y9 w( X2 l8 a) a美帝被迫 ...

, ?1 w3 J7 U& S1 F我也这么想，中式战略欺骗星球大战计划

晨枫

料理鼠王 发表于 2024-3-23 06:07
高超弹再入大气层时，表面涂层在高温下会气化，带走热量，从而保护弹体。
破坏涂层就是导致弹体摩擦过热 ...

这是烧蚀型防热材料，高超不用这个，因为高超全程在大气层内，没一会儿就烧完了，然后就抓瞎了。而且烧蚀后表面坑坑洼洼的，对于气动外形不利，增加不稳定性。

雷达

zhouzp 发表于 2024-3-23 08:08
8 g/ v( B  ?9 R  q. ?我有个疑问：是不是把弹体表面做成镜面的，可以反射激光，是不是激光就没啥用了？ ...

理论上没问题，激光的产生就是镜面多次反射的结果。
实践上可能的问题：
! s" G0 Z# `7 N强反射的镜面不一定能耐热;
镜面上不能有尘埃；
7 Z' a' {/ Q5 ~/ {3 s( x7 z/ c- |成本，激光器里面用一点特制镜面没问题，可要把导弹完全包住就不一样的。