|
|
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。& \4 t6 g' c8 t1 s
! U" Y$ i& N! [4 E& `
+ K/ H& ~# k- I6 w3 u
, Q5 F( V. _! \: F$ ~
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。1 d+ ~5 u1 B* ~1 ?
1 B' x3 }0 N* r: E7 Z3 I
" V$ M2 u4 O; E2 T* P; y& L10月11日,金正恩参观朝鲜国防展,高超音速导弹值得注意* w+ B' R- U9 y( A7 V
7 x! y! N5 d; I5 q# O
0 `+ e# N7 `2 m* J7 @在外观上与中国的东风17很相像0 a ?; m8 V+ T- {0 G6 t9 f" O" u" [
$ P* R; Y o/ A0 x% t( X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。+ W! Z+ t- {; U- s
. p) F8 d S* A1 N, c; [8 p
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。
3 O4 A+ U$ B. e
* d7 g0 n( X8 y! p* k
0 `. K+ ] D0 X# B# Q1 h朝鲜高超弹的下弹翼很小4 Z% ^# G! p, {5 c+ f1 D
3 i4 [( r( x3 Y4 `) T' o. G
n1 f8 d7 J% R* g0 Z
东风17的下弹翼和上弹翼一样大
( m; U% ]. ^" z' ^" p7 W' A$ j0 F6 G; Z) F$ y0 d8 u5 ?' [* b5 |: X( d
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。& o) J! E8 X- e6 a7 u; J7 a1 S
$ m8 F& ?% l( A/ ]% S
+ {( r8 ~7 q5 G% r5 R3 M+ K
最大的差别在于底面,朝鲜的高超弹的底面是平直的8 }- w8 j6 e1 U0 L! O
; `: L0 Z0 {- W" Z1 v; i
( z! M5 M! V2 P' L! I- n% x东风17的底面就是饱满的弧线! V- p; S8 i, l# K5 H( |
8 D3 c* c8 `! c/ K. f- ]
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。) R1 Z! N/ J: n, E" U: ]/ |
$ w4 L- K/ k$ [: 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。
3 \9 r9 T) U% f# ^5 s P2 j P4 T- w( ^. v+ k4 h7 x
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。3 H; g! F! ^) M
% j0 S! ~9 G$ o$ j; {& B
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。
) s9 }7 }( I) r6 t; J
' i# U; p; {- ^; J/ k2 L! Q* \
% B0 _ B5 t. O1 c压缩升力的原理和滑水很相像
4 o9 G5 P3 Y2 C
' _) @" H% a. d0 ]# ^) }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。: Z4 W! H F" l5 x1 G/ K- E( C
: X2 W( {, K2 T+ O
6 }' v- U- ]' _9 C" L# h/ C2 {* ^2 V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
8 `% M( R; w# B* o' m. L& r2 ^" ~' l* Z9 U+ h( x$ d6 g) \: ]
+ g2 N8 ?2 x4 u$ A8 j% i$ h
二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计
- x) n5 U* ~* F' U# |6 v w5 Q1 u* ]) E
$ z* J+ w4 \9 t* Z: @
3 r9 T1 g+ N p, H
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
" _7 p, k# K l( Q5 r" `0 \6 v
; m/ a/ i, a' z% Z3 ^/ d5 z. N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。5 f) [. N: F2 s! o9 c2 X) Q
6 | d; }# w) u' {) P$ D. U* D
* k, X" B3 g) l) t8 {% L可以看到,X-43的激波也不是平面的,很接近圆锥$ K3 }7 ?9 {9 f2 r8 d
1 ]/ u& r1 M* Q, {& D' E3 k2 a
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。3 D1 Z4 w, [9 R; H0 Z) n Q
$ l% ^0 i& [* [; ~2 K" s, L9 e
$ u! F3 l$ F/ g0 X3 X* P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$ Q x$ j2 t$ Q' V- r- c
: r+ O% G" h( g% P2 j; 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。7 M! K% i+ h4 ?7 z+ _- A
7 \# z+ u; [- ~) _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。
( \$ J. n8 V9 x+ K D8 w; F
# g/ q8 F6 V0 R" n1 k) f
; m/ V, v4 H! L& ^. U. bX-43(前面的小黑东西)是通体漆黑的,后面白色的是助推器. }/ T% U6 H8 ^7 p
$ A, M9 w6 @/ x }
; L- s. n @+ _X-51技术进步了,就不再通体漆黑了
" i7 I4 r9 ?6 }! ^$ I! X0 Q* ~9 T2 C6 w& B7 N g: [
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。. [0 m: v% h U
" F( N }0 ]& V% c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。
X; e4 l, z" H2 n# q- _
5 l6 g, C* R7 y# k. }! V1 n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
|