|
|
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。
$ } b) t5 b& o1 L" I8 R5 m& M7 h# z# g' j" D0 x1 S6 c
; G3 {% F9 T, {. T3 p* u" l
0 N0 B; b F3 D6 G5 c0 H* k# `* `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。
/ r5 |# e) h: ~; ^
7 M- I1 r2 J8 \0 J+ \3 V" ? A) w
- d7 |( T9 f3 p$ V5 ~: p; l0 W10月11日，金正恩参观朝鲜国防展，高超音速导弹值得注意$ E6 V% _! ]5 Q' A6 A
* v. Q" V3 g" l4 _2 m) \6 w6 _" r
\1 A( ^- c) C$ M3 r在外观上与中国的东风17很相像
- y) K4 [4 t+ }! K
1 _& [& L9 q3 y0 W" S$ J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。
. r! ^8 c4 P% T+ i! M
v, M e. K! M/ z% O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。# i9 g3 J3 f" ?
% |1 r4 u6 g5 U: u
! x" P5 Z' `" P* K! |朝鲜高超弹的下弹翼很小
4 @2 u- M- z( k* f
& K5 b8 \, j, q* {. P
4 a& \( `4 c2 A, J$ t( Z
东风17的下弹翼和上弹翼一样大% T- F. Y1 H' |$ d& i
5 b0 q; U. a5 c' A. B: e8 B
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。
* a) d7 C) m' E' ^! |1 U
6 T6 Y- f& W% L ]2 k
; }+ D% k) o$ M b3 W6 s最大的差别在于底面，朝鲜的高超弹的底面是平直的2 u3 n5 u0 O3 f% d; K5 [+ x" [. M& e
$ {5 J1 a. Q; i9 E6 u0 |
% p, U, t: P/ u) F# R东风17的底面就是饱满的弧线
& D8 Q; y( I* X4 f
* G/ h/ \* G: X. h4 p4 P \3 J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。
+ W: H: c+ @! O; t# D5 R3 Q3 z6 n9 Z1 X* `, Z4 G, O* x% q. B
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。" M2 C# [8 o) S- h
' G5 t# K4 p! V. G) a1 t
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。
/ d+ L6 H8 l' P; }! T0 o2 l' i5 V5 I7 R
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。
4 S* W; `8 o& _! t% D- S- D; ?0 C9 i) s( L g: j
6 G ^, p+ w% g$ u0 T
压缩升力的原理和滑水很相像6 n+ Q- U* [: c. t& @; {
% I- o5 d3 J/ P( B5 I# X0 b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。+ H; H; s9 a/ Z; g# c
. t! }- q, |" d( j2 Q/ x5 L
' n" r; V% w- G- F% K1 Y% C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
( ?5 Q* B( @; g/ K& V/ G. o5 ]
! v. s: {. B9 K5 D* p6 y
8 k! S$ o1 j: l& m9 n
二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计
" ]4 |* \% A# D& | A" L. K
$ q7 ^$ P4 S! O: @/ f1 Y" E% e) |+ B
, ~' }* s. p3 I8 W9 z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
+ l6 m0 C; ]$ f3 ^' ]3 h) B Y9 W
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。
: m+ L9 s. g! r g# Y/ }9 G3 B8 o& m" j3 m( R5 ~* Q
4 ~9 C% P9 Q) r
可以看到，X-43的激波也不是平面的，很接近圆锥$ W, M1 A4 y* o& S+ M+ E2 p
6 @: x0 x) G, L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。" A- O$ y! ^5 e2 _8 S# S' f
3 D6 {: O% [4 N3 P2 a' h( B2 w" o' a& i
6 U; ~0 a7 A. Q3 h+ Q0 e
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
+ R0 a8 \, U, y( J" y) X/ l+ b
8 t0 s* _+ ~8 i+ D( x* B9 h2 [8 K3 f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。
& i9 P. U, @: g6 R5 C3 [& f
9 M! W% E7 x d0 ~9 K8 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。
( [8 C$ f, O* {1 R
2 k, _5 C4 j: F5 c+ e" B [; o
" H- O) {) l) m4 x6 ~& G7 ~; p z
X-43（前面的小黑东西）是通体漆黑的，后面白色的是助推器
$ F7 |' M0 W& r4 z, V% j! y3 ^ d
) \. A) Y# o# R) \X-51技术进步了，就不再通体漆黑了
% n. _- a, ]5 r8 R8 U& j- J( F- N: J! X" m+ W. A( I+ C
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。
( n* N& F: A* o# e. {* ?* K9 ^. w+ O5 r- i. ~% q( I5 R
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。7 |% U* D' m) {. ~
4 Z6 D5 U5 ^6 @$ y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
