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本帖最后由 晨枫 于 2025-6-22 14:04 编辑 7 U5 l: p, l5 u
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B-2在伊朗投下“大炸弹”,“大炸弹”出了大名
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v n6 Q& J& C; M这东西太大太重,一枚就重达13.6吨,只有B-2能携带和投放! I* F0 [- h/ ^& {2 g6 f
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" G. o* ]4 b# c% w, s9 x2 Y这大家伙的威力当然来自吨位和装药,但秘密来自展开的格栅式弹翼" q2 w3 a$ n/ H- L2 ?# J5 \2 {
2 t% L5 {) u9 jGBU-57也称“大炸弹”(Massive Ordinance Penetrator,MOP),是已知的世界最大的常规炸弹,专用于钻地攻击,依靠重力和坚固的弹体,可以穿透到地下60米深再引爆。在对伊朗福尔道地下核设施的攻击中,这是主力武器。- m- t* r& x J6 F( ]% Y
; a5 _* v0 A9 iGBU-57的威力来自重量和装药,但秘密来自特异的弹翼。与一般箭羽般的平板式弹翼(planar fin)不同,GBU-57采用的是格栅式弹翼(grid fin)。这是50年代苏联的Sergey Belotserkovskiy团队发明的,在“联盟”号宇宙飞船上使用,后来在多种弹道导弹和战术导弹上使用。
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9 }" M9 v1 z' ~: o6 `“联盟”号宇宙飞船上首见格栅式弹翼
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SS-20也用格栅式弹翼9 J1 c! R* \* I9 E8 z! W! e8 x
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通常导弹弹翼是平板式的
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; a3 \$ O: n( ?' t5 ?' v! q格栅式弹翼用众多格子里的横档、竖档的总面积代替同等面积的平板,还有力臂短、作动机构功率小的好处% G `/ m* c% R5 m
" x1 |% |# @, u5 ]4 d& \与常规的平板式弹翼相比,格栅式弹翼用众多格子里的横档、竖档的总面积代替同等面积的平板,还有力臂短、作动机构功率小的好处。在阻力方面,迎风阻力增加,但诱导阻力降低,实际上还是减阻的。由于刚度要求降低,功率要求降低,减重也很显著,间接减阻。当然,这东西不简单,即使等效面积相同,格栅的孔眼数量、大小、翼板弦长都影响最终的减重、减阻和功率要求。
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" E$ W1 H9 D& h7 R) P3 U* Q但是,格栅式弹翼长期以来只在苏联/俄罗斯使用,使用范围也从最初的运载火箭、弹道导弹发展到战术导弹,但直到冷战结束,R-77进入西方视界,格栅式弹翼在西方并未受到重视。1 N& m9 z' U' U, R3 D J
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R-77中程空空导弹5 r/ Q& c, X! v
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R-77是第一种俄罗斯主动雷达制导中程空空导弹,在性能上对标美国风头正茂的AIM-120。西方对R-77的雷达性能不感冒,但对格栅式弹翼非常感兴趣。海湾战争凸显了钻地弹的作用,用遗留超级重炮炮管临时改装的钻地弹逐渐发展成专用的GBU-57,首次采用格栅式弹翼。
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作为钻地弹,精度异常重要。只有在足够近的地方引爆,才能在坚固的地下岩层中造成足够的破坏。这需要很大的控制力矩和精度。在常规情况下,这意味着很大的弹翼,不仅有重量和阻力代价,还不便折叠。格栅式弹翼就没有这些问题,但只在概念上很吸引,具体技术特性并不熟悉。从这里,西方对格栅式弹翼做了大量研究,摸清特性。最主要的是:3 g$ Y! F R& ^' J3 o
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格栅式弹翼在亚音速是非常有效,在跨音速和低超音速(transonic and low supersonic)范围效果糟糕,速度进一步提高到高度超音速(high supersonic),效果有很好了。
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7 j0 `4 c5 l: Z7 i道理不复杂:在亚音速范围,格栅的孔道内是正常气流流动,格栅的总面积与同面积平板式弹翼的气动控制效果相当。在跨音速到低超音速范围里,激波及其在格栅翼面上的反射在孔道里造成很大的激波阻力,波前波后的急剧压力变化也严重干扰气动控制效果。到高度超音速的时候,激波角度很大,直接从孔道后端发散出去,不再在翼面上造成反射,阻力和控制作用都接近亚音速的情况。
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" ]3 R% u; y1 b4 G+ @6 }3 H已知将长时间在跨音速到低亚音速范围工作的话,适当缩短格栅弹翼,避免激波反射,这样就差不多可以等效为高度超音速的情况,降低阻力和提高气动控制效果。代价是更多的孔眼和增加的重量、阻力。两者之间有一个最优点。/ z; [% z B+ J0 y
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摸清底细后,格栅式弹翼在美国也得到大面积使用,尤其是SpaceX,猎鹰9用的就是格栅式弹翼,这对运载火箭精确回收格外重要。0 W3 V) R2 m B& ~$ ]( O
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猎鹰9的格栅式弹翼
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当然,还有GBU-57。$ s+ h9 P$ k' R7 j
+ n' ~: x; S" q, H3 V# `& p中国也用上了,长征2F就是例子。
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: x6 B" E( z# X4 v) f长征2F; s* i% w4 ?2 I7 X: r) T
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在眼下,格栅式弹翼对GBU-57精确命中目标起了大用,美国该感谢苏联。 |
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