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水漂弹vs滑翔弹

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 楼主| 发表于 2019-10-5 08:11:21 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2019-10-4 18:16 编辑 ! |6 J4 ]4 S& r

( }5 t0 U- M8 s+ @0 t" K东风-17在国庆阅兵上展现后,人们对水漂弹和滑翔弹的兴趣空前高涨,桑格尔弹道、钱学森弹道、全程滑翔也走出了航天科技的象牙之塔,走入寻常百姓家。3 {2 s3 c* M0 D* x( K7 ?

. a- P; ^& b  ?8 V9 _7 e
/ L' f6 z8 R1 J: w' P8 b* p桑格尔弹道、钱学森弹道、全程滑翔
; R/ R! d) a  W5 J% e. C
1 t1 s% M) j2 X, ^弹道导弹的精彩之处在于大气层外。出了大气层后,没有空气阻力,弹道导弹不仅速度很快,还可以飞很远。但弹道导弹的抛物线弹道在发射时就确定了,对方如果能早早探测到初始弹道,就可以相当精确地推算出其余的弹道,这是反弹道导弹的基础。这也是大气层外没有空气阻力的坏处:很难改变弹道,各种机动再入弹头技术改变弹道的能力很有限。+ S$ i' h8 t# k+ p% t  I

' P# w2 l. R. I( `) a' o2 w6 }7 L桑格尔弹道、钱学森弹道、全程滑翔都是对简单弹道的改进,出发点不同,特点也不同。
5 ~8 o7 R6 I+ Y3 w5 a
6 x2 K# @% \# P8 {( p+ x桑格尔弹道也称水漂弹,利用重返大气层时空气密度骤然增加的特点,适当控制再入角度,形成水漂,弹回大气层外。根据初始弹道和速度的不同,这样的水漂可以只有一次,也可以有几次,最后一次不再弹起,而是转入大气层内自由下落,或者受控滑翔,直至击中目标。
! q" T) ^9 t8 F0 w
, @7 }3 _4 i/ o0 H) S8 `这个设想最初在1941年由德国人(其实是奥地利人,那时已经并入德国了)欧根·桑格尔提出来的,所以也称桑格尔弹道。桑格尔最初的意图是研制火箭动力轰炸机,从德国起飞,越洋攻击纽约,然后在太平洋日本控制区滑翔降落。当然这构思过于超前了。% |: S# h! P. @; x! [6 c; d/ G+ C9 E
4 `8 f3 H0 ?+ J) k& r
桑格尔弹道的初始弹道就是简单弹道,是可预测的。在每一次弹起时,都相当于又一次弹道飞行。弹起的速度、角度、“弹道弧”的长度都是可以计算的,所以依然是可以预测的弹道,只是比简单的抛物线弹道复杂一些。不过要是对再入姿态控制得当,比如说,带一点侧倾,桑格尔弹道是可能在每一次弹跳时转向朝背朝的方向的。这不可能是90度急转弯,但由于速度快、射程远,哪怕10度转弯也可显著改变弹着点。不过每次弹跳起来后,依然是一段弹道飞行。& |' a, q. [& G# ^4 i

& L9 I5 j  M1 `7 ?: w最后一次进入大气层后,如果是自由下落,依然是可以预测的弹道。如果是滑翔,那就是完全机动的。6 _+ {' M7 m+ Q6 L: v: x
: y1 c& e% }7 D0 O
桑格尔弹道的精度是个有趣的问题。末段自由下落的经典桑格尔弹道的精度可能还不及简单弹道,因为每一次弹跳都可能由于各种大气因素而影响精度,最后的累计误差可以很可观。但要是末段有制导滑翔的话,只要还有足够的剩余动能,精度就相当于制导炸弹,只是速度也相当于制导炸弹,没有弹道导弹的高速再入了。
8 l( Z% }9 k8 b- @0 d6 ]6 d
  g  c& D7 o/ u* c% n9 ?/ H; W桑格尔弹道的初衷是利用水漂增程,但进入角有一定限制,大角度下来就是扎猛子了,打不了水漂。这决定了初始弹道相对低平,纯弹道射程大不了。对于纯弹道射程本来就不足的纳粹德国时代,这不是问题。但现代火箭技术发达了,纯弹道就可以达到洲际射程,用桑格尔弹道增程就有点提不起兴趣。但技术条件也不一样了,在每次弹跳的时候可以重启火箭发动机,加速弹出,增加后续射程,还是可以用较小的火箭发动机达到较大的射程,但这要求用便于多次启动的液体火箭,而除印度以外,中短程导弹已经基本上固体化了。所以桑格尔弹道现在较少见。2 u. Y: X# Q( J0 C9 ]

% X) r4 q, K7 z, M. S每一次弹跳实际上都要在大气层上层边缘“浅游”一段,才能在反弹力和空气浮力作用下完成弹跳。这一段距离正好可供吸气式发动机趁机工作一段时间,加一把速,大大增加射程,但这已经不是经典意义的桑格尔弹道了,而是动力-滑翔的混合桑格尔弹道,而且要等超燃冲压技术过关才行,现在还做不到。
: e9 i5 Z9 p) }8 }' N2 g2 X
! X  C. {! G0 m- S7 m' i在飞行器构型上,桑格尔弹道可用前段尖锐、后端略微张开的双锥体实现,锐度较低的后“裙体”是产生弹跳的关键,但在技术上容易实现,轴对称的外形也使得设计和分析相对简单。不过要“转弯弹跳”的话,就不能用这样的简单轴对称飞行体,而需要更复杂的气动外形。
) a: S1 N2 ?9 m
; u6 D8 }' D  \/ v2 ~  y钱学森弹道当然是钱学森在1949年加州理工学院喷气推进实验室期间提出的。这是基于桑格尔弹道的改进弹道,在第一次再入后,不再弹起,而是直接转入滑翔,直到击中目标,所以也称助推-滑翔弹。6 e7 H# {/ g8 g- Z9 p' W- [" k
3 g* b- X7 F' v
与桑格尔弹道相比,水漂的增程作用得不到利用。滑翔的空气阻力影响大于水漂阻力,所以射程也受到损失。但远距离滑翔的机动范围大得多,命中点可以与初始发射方向相差很大,末端速度的控制余地也比桑格尔弹道更大、更精细。由于滑翔比水漂更可控,末端自由下落的话,命中精度高于桑格尔弹道,末端为有制导滑翔的话,命中精度与桑格尔弹道相当。6 R, j# e" B4 d0 M# H$ x
9 T8 j) |" f( I! X
从弹道可预测性来说,初始的弹道段依然是可预测的,以后的滑翔段则是不可预测的。但弹道段顶点依然很高,便于对方远程预警,这一点与桑格尔弹道相同。另外,初始的弹道段也需要相对低平。与桑格尔弹道一样,在滑翔段可以再次启动火箭发动机加速,或者在超燃冲压成熟后采用动力-滑翔交替的方式增加射程。
' i$ }& g+ U( E  _
& ^8 o  }; D0 d) q/ c+ m/ x美国的诸多高超音速武器(如AHW家族)基本上都是钱学森弹道。这也是超燃冲压最初实用化的最可能构型,因为超燃冲压需要首先达到M5-6的高超音速才能启动,钱学森弹道在再入点通常满足这个要求。
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2 N7 }& g! ]# q" C2 k在飞行器构型上,钱学森弹道的升阻比要求比桑格尔弹道要高,但双锥体依然适用,不过需要增加一些短小的弹翼,以提供额外的滑翔升力。# ?. {' q7 ~7 D$ p8 L& c& g9 m

! F6 Y6 g2 x' Q7 X. Q# q+ N% J
1 a1 k; v: Y. W$ {) l- ]1 V4 c( w东风-15B是中国第一种公开的采用双锥体的导弹,这是早期的双锥体,先钝后锐# c; Q/ B# T; w/ O$ P

: p$ ?/ D# ?3 N0 S+ W; }' o 3 y* V, N" }  o. c; l5 \$ v, b
美国正在研制的AHW家族也是双锥体,这是更先进的双锥体,先锐后钝,升阻比更高
$ a" C; l- t% ^( T: O, E3 ?5 \" c, U! r9 y: Q9 v+ [
+ q! G3 \% u3 v, ?
与简单弹道(蓝)相比,滑翔(红)可以大大增加命中点的灵活性和不定性
2 L1 h8 j7 m; e# t" V% F% `3 w+ `$ s" D, n5 z$ P# ]" ~  b% W
全程滑翔比钱学森弹道更进一步,在上升段快要出大气层时就关闭火箭发动机,在重力的作用下自然停止上升,然后转向,火箭发动机二次启动,水平加速,直到关机、转入滑翔,或者采用超燃冲压的动力-滑翔交替方式,以后的弹道与钱学森弹道相同。! L% d! `; G% q' L) B

( O. Z2 v2 k* c" {4 C全程滑翔也称滑翔弹,关键在大气层内起滑,初始弹道只有上升段,弹道顶点低,难以远程预警,而且弹道全程不可预测,极大地增加了反导的难度。反过来,全程滑翔受空气阻力的影响也更大,射程损失更大。
# T5 c/ A2 m- \4 R" A0 }
9 Y8 s. g8 A4 r$ h& A" L+ y2 ]3 b在飞行器构型上,全程滑翔的升阻比要求最高,必须采用箭簇形的扁平升力体,设计和分析的要求大大提高。1 s! O9 B% t! \7 b2 g: P

% ~9 K  K4 S8 w ; f7 q( Q; J0 ]8 u
( ?" ]* t" A. p. W% p7 k

1 y# S3 N4 n/ M9 i( f. L0 A东风-17是扁平升力体,而且这不是在研的,而是已经部署的# e! `% L( W; W# E5 \

' c: Q6 g7 M- z% h! T; |据认为,东风-17是全程滑翔,在技术上代表当前高超音速导弹技术的最高水平。6 @. a  k& Y- E8 \: x

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  • TA的每日心情
    开心
    2025-8-28 04:50
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    [LV.8]合体

    沙发
    发表于 2019-10-5 08:44:19 | 只看该作者
    这个DF17是还需要加弹头罩呢还是就这么射出去了?
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    板凳
     楼主| 发表于 2019-10-5 08:55:35 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2019-10-4 18:44
    ( h2 U+ S, G; F( d3 C" Z这个DF17是还需要加弹头罩呢还是就这么射出去了?

    7 B5 l$ z, Z7 s0 E& [' n  o: `7 l应该是就这么射出去,不需要加弹头罩。上升段的速度不快,起滑时已经需要升力体构型了,没必要加弹头罩。
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-8-28 04:50
  • 签到天数: 302 天

    [LV.8]合体

    地板
    发表于 2019-10-5 09:15:05 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2019-10-5 08:55
      ~# `; L. \: `4 A: [应该是就这么射出去,不需要加弹头罩。上升段的速度不快,起滑时已经需要升力体构型了,没必要加弹头罩。 ...

    . `3 e+ w4 c& r1 f
    ! @/ E# k9 b) ^% N; A9 _4 n上升段这样射出去,不对称的体型应该还是有扰动。。兔子的计算和火箭操控已经炉火纯青了,这个换别人搞不好真需要加罩子。
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    5#
    发表于 2019-10-5 19:54:08 | 只看该作者
    车脸笑容好邪恶

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      发表于 2020-1-2 19:20
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      发表于 2019-11-3 01:46

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    kar98k + 6
    蓦然回首 + 6 伙呆了

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    6#
    发表于 2019-11-1 19:04:30 | 只看该作者
    请问东风17能否攻击航空母舰这种移动目标?
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    7#
     楼主| 发表于 2019-11-1 21:23:52 | 只看该作者
    大哈瑞 发表于 2019-11-1 05:04
    1 R3 O! H; l6 Z" G- W- ]6 ]  y* c: y请问东风17能否攻击航空母舰这种移动目标?

    7 f4 k, Y5 y# I  O) b) [% u* L按现在的设计,可能是陆攻为主,但在原理上没有什么不能反舰的理由。据说高超反舰弹鹰击20已经在路上了,也可能已经服役了。
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-10-6 22:20
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    [LV.Master]无

    8#
    发表于 2019-11-2 00:07:03 | 只看该作者
    往台湾试射一把?

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    哈哈哈  发表于 2019-11-11 11:08
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    9#
     楼主| 发表于 2019-11-2 02:07:45 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2019-11-1 10:07! ~- e: S; \4 e' _/ o4 ]$ x# ~/ ]
    往台湾试射一把?

    & @- s- J; _( a" v. k别吓着了。现在吓唬台湾,爽之不武啊
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2025-5-22 23:34
  • 签到天数: 3170 天

    [LV.Master]无

    10#
    发表于 2019-11-2 08:53:50 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2019-11-1 11:07
    . P/ |$ B" f' u  n- Z- p往台湾试射一把?
    ; d+ o/ `$ w8 @- ?- B3 m4 M5 H
    太近。这个东西不是对付台湾的。台湾档次不够。。。。

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    4d  发表于 2019-11-11 11:09
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2018-6-2 22:44
  • 签到天数: 16 天

    [LV.4]金丹

    11#
    发表于 2019-11-2 09:57:11 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2019-11-1 21:23$ Y- u8 r( W' i$ t: T3 p
    按现在的设计,可能是陆攻为主,但在原理上没有什么不能反舰的理由。据说高超反舰弹鹰击20已经在路上了, ...
    , [) x6 I; ]+ f! S1 k) w: _, P
    这东西载荷量不高,如果常规弹头打航母没啥意义,核弹头的话也没啥高精度的需要吧?
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    该用户从未签到

    12#
     楼主| 发表于 2019-11-2 10:47:50 | 只看该作者
    包子 发表于 2019-11-1 19:57
    / C+ Q3 k3 \8 I; C这东西载荷量不高,如果常规弹头打航母没啥意义,核弹头的话也没啥高精度的需要吧? ...
    # u' A" `  G9 ?4 e, K  O- A, G/ ~
    为什么说这东西载荷量不高呢?
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    该用户从未签到

    13#
    发表于 2019-11-7 22:00:48 | 只看该作者
    晨大侠写过F35和歼20比较的文章吗?哪里找得到,想了解一下。
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    14#
     楼主| 发表于 2019-11-12 02:24:20 | 只看该作者
    mingxiaot 发表于 2019-11-7 08:00
      t. k  h. g( O4 G晨大侠写过F35和歼20比较的文章吗?哪里找得到,想了解一下。

    3 Z2 L1 Q( r  J  f0 a在航空知识上,哪一期我记不得了,应该是最近3期之内
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    15#
    发表于 2019-11-12 05:50:50 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2019-11-12 02:24* T% A& E1 K& Z2 d. e& c4 Q
    在航空知识上,哪一期我记不得了,应该是最近3期之内

      D' W8 Q; R+ ]; y9 i* Q谢谢,我去找一下
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