朝鲜与中国的高超弹比较

晨枫

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。
& S- _6 K, l4 k" |5 z5 K) F2 A


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。
& j, C$ O( s5 N1 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
5 t( R# B; i0 v4 S# u& _" a
9 u$ u+ X% h1 e4 X
( K0 W) z( x5 f+ i' I( X在外观上与中国的东风17很相像
$ X; g6 p2 ]1 ?- Q+ o
1 @4 J/ H  T. g% A: q* S: F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。

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。


朝鲜高超弹的下弹翼很小


东风17的下弹翼和上弹翼一样大

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。

7 C$ z8 K* G( z, C( o
最大的差别在于底面，朝鲜的高超弹的底面是平直的
5 ~) N( \. ~; \4 @, }
! O: ^$ z' V. T+ Z& q6 C4 [8 A
东风17的底面就是饱满的弧线
, @6 e6 s$ |& v1 x" [+ o
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。

' d0 V3 O" P- Q  B9 r! [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。

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。
9 g, ~0 V. n- `1 O' L4 Y
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。


压缩升力的原理和滑水很相像

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。

' [- y5 ?$ \2 q4 C+ @6 C2 i
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
' N( q$ g' [- s$ v; }
/ m) q: A5 l. n2 H! h) X
5 d' @9 R. y) T二十年前的X-43就是基于这样的原理的设计
7 F* s* C: w# Y9 d# d7 u  s+ E0 B

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

4 P1 K( G" Q( E- `3 F" k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。

  v' L: c% G5 ]6 C" ]- S4 _5 b
可以看到，X-43的激波也不是平面的，很接近圆锥

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。
1 ~1 F, i' {3 ^' f) H6 H! O

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

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。

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。
/ A; n/ f; z1 a  R
9 v6 f* ]5 Y2 P' H; ~
! A( r4 o, I$ {* r/ Y, F& ?X-43（前面的小黑东西）是通体漆黑的，后面白色的是助推器


) P, d  M9 B4 U" _" UX-51技术进步了，就不再通体漆黑了

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。
& B( Y6 o- h: g
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。
* c' C3 p. x* z2 }1 w" p$ {- p! F
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。

征久仁

印度国际环境那么好，核潜艇都可以租，五常里有四个的武器可以买，加之并不存在迫切的威胁，动力不足。

征久仁

台湾吗？我有华府的支持，这就足够了。

可梦之

挺让人惊讶的。美军都没搞定的，朝鲜是怎么搞出来的？即便是他的性能不太高，再加上水分，但好赖服役了，可以用了。他一没风洞，二没钱做大量实验，有没有足够算力的计算机都不好说。他究竟是怎么搞出来的？难道这个主要靠数学，他们出了个不长毛的聪明脑袋？就是中国让他们仿，没两把刷子也不行啊。印度攒个航母都还搞不定呢。好奇啊。

鳕鱼邪恶

可梦之 发表于 2021-10-31 14:39
6 }9 [/ B; x1 o6 z挺让人惊讶的。美军都没搞定的，朝鲜是怎么搞出来的？即便是他的性能不太高，再加上水分，但好赖服役了，可 ...

就是，风洞都没有，搞的出来？
% M! R# B8 B: ~0 ?* U3 `
晨大说兔子没帮忙，实在是说服力不高。
* `0 b( ]# l* H9 e# e* t
# x9 y* S* b( u6 d2 U) T( l也许兔子给了一些基础数据，让朝鲜就这么搞吧，肯定能飞。

/ d) `! G  Q, c8 h9 `/ M! ^* g所以搞出一个平底的初级产品。

说实话到底能不能飞，俺还是怀疑滴～

鳕鱼邪恶

4 {+ a9 S7 ^* r; @3 c. d
也许是金三找兔子要歼十甚至鹄鹰兔子烦了，就帮朝鲜搞了这么个初级产品。

对朝鲜来讲，这东西比歼十和鹄鹰的威慑力大，还省很多钱，比较适合朝鲜。

可梦之

鳕鱼邪恶 发表于 2021-10-31 15:22
5 D0 N  f4 Z: T+ S9 X) b- O就是，风洞都没有，搞的出来？

/ m& a+ X! E) Y. G$ @8 x% y晨大说兔子没帮忙，实在是说服力不高。

说兔子指导的，也不太可能。这种大杀器，我们自己都防不住。要给，有太多的武器和技术可以给啊。

晨枫

可梦之 发表于 2021-10-31 00:39
挺让人惊讶的。美军都没搞定的，朝鲜是怎么搞出来的？即便是他的性能不太高，再加上水分，但好赖服役了，可 ...

火箭技术其实简单粗暴还是精细完美都是可以弄的。白煮蹄胖和德国烤蹄胖，味道不一样，都是蹄胖嘛。
  |6 j7 H4 B; X0 Q4 e
要做到高超滑翔弹不难，力大飞砖，速度不是问题。难的是用较小的体积和较高的命中精度做到，朝鲜的助推器好大，这也是前面戳出来好长的原因。估计命中精度也一般般。
- \& E- @* ]: y( {  Q
但达到朝鲜的目的，就够用了。
, Q5 Q7 t! }+ }) ?
7 B4 w* ^& S* J& i

鳕鱼邪恶

可梦之 发表于 2021-10-31 20:36
6 {% d. X8 j5 N0 B" s1 W0 R说兔子指导的，也不太可能。这种大杀器，我们自己都防不住。要给，有太多的武器和技术可以给啊。 ...

( e( z- s$ l$ X' m* f" M+ m
适合朝鲜的不多。比如养个三代机系统或者鹄鹰啥的，估计朝鲜养不起。我觉着这个倒是挺合适的。在以前的帖子里我猜过兔子搞不好要给朝鲜歼十或鹄鹰，被人提醒朝鲜养不起。。看来还真是养不起。兔子把自己的武器降级再外援是有先例的；兔子还不至于担心朝鲜这玩意儿会打到中国来。


其实这里面对朝鲜还有个政治意义：金三既然是朝鲜的领导，就要给朝鲜找来国际上的帮助。找来了，对金三的政治地位的稳固性有帮助。

% Z8 i& `6 d9 H9 F# `7 |8 E( M