不出大氣層,“水漂”和“滑翔”其實都不耽誤_風聞
席亚洲-独立军事评论员,IT业观察者-公众号:亚洲火车总站2019-10-07 13:26
隨着東風-17導彈的亮相,一夜之間“伊斯坎德爾”啊、M-20啊,甚至咱們還沒亮相的鷹擊-20啊,美國人還沒服役的AHW啊,都似乎成了明日黃花。誰讓東-17的全程滑翔實在是直接領先了兩步呢?
施老昨兒寫了個文章説滑翔也得出大氣層——這個吧,就和列車長自己明明以前在“光華獎”系列裏面已經説過無偵-8是火箭發動機,回頭等這玩意亮相的時候又忘了,連續兩次翻車,一會説衝壓,一會説渦噴的……

從“光華獎”的文件中我們可以知道,無偵-8在發射時使用助推器起飛,在達到預定高度後拋棄助推器啓動火箭發動機加速,達到預定巡航速度,關閉發動機節省燃油滑翔飛行(3-4馬赫速度,3-4萬米高度),完成偵察任務(載荷為高精度光學偵察系統)後,進行轉彎,啓動發動機補償轉彎損失的能量(全程能量管理),以較高的速度進入返航,由於此時幾乎已經沒有燃料,該機最後返回基地時速度可能已經降到很慢的速度(氣動設計高低速兼顧)航程方面,既然設計上該機能返航,又肯定確認該機在部隊執行的任務是配合東風-21D,那麼從基地到偵察目標的距離2000公里應該還是起碼的要求(也就是説返航時能“飄”2000公里)

無偵-8在轟-6上掛載的時候,有一個助推器,整體造型可能有點類似B-52掛的D-21(下面是副油箱)
畢竟每天都要寫,出點錯難免,況且對於某個東西的理解和認識吧,大家都有個過程,人總是要通過不斷犯錯越來越接近真理得嘛。從來不犯錯的大神,也不可能每天都出來發話不是。
不過今兒扒光華獎的報獎文件和相關資料論文來説東-17、東-31B是大氣層內起滑吧,這沒啥太大意義,不如咱們從原理上講一講,大氣層內的“水漂”和“滑翔”。
其實“水漂”原理,並不等於“桑格爾彈道”,“滑翔”,也不等於“錢學森彈道”,這倆事兒吧咱們得先掰扯清楚。
當然原理還是那個原理——“水漂”,就是利用大氣層內或大氣層內外空氣密度的區別,在飛行器進入較為稠密的大氣層時,獲得比在更稀薄的大氣,或者在大氣層外更大的升力,然後這個升力如果大幅度超過了飛行器本身重量,就會把它彈到更高的空中,從而出現“打水漂”現象。而如果升力和重力平衡,而飛行器本身阻力又很小——高速飛行產生很大的激波升力,那麼就可以形成以很高的速度維持平飛,這就是所謂的“高超聲速滑翔”。但“水漂”的過程中,實際上每一次下墜的過程,都是一段“滑翔”,而最後在速度降低到一定程度,它也可以維持“滑翔”的姿態飛行一段。

目前,低高度直接起滑技術是研究的熱點之一

重力轉彎示意圖,與傳統的高拋後再入起滑模式相比,它的飛行過程非常複雜

大氣層內起滑是最理想的滑翔彈道

再入起滑模式在飛行過程中要克服較大的正負過載,要求結構強度更高,勢必要浪費一部分飛行器的重量
所以“水漂”和“滑翔”本身也是你中有我,我中有你的一個互相轉變的過程——只不過當然了,如果對於飛行器激波升力大小,激波形狀、飛行器防熱等技術都達到相當高的水平,最節約能量的方案,自然就是在大氣層內全程滑翔了。
其實在大氣層內“水漂”飛行並不是很貼切的比喻,因為大氣層內並沒有水面這樣的密度激增現象,所以在“光華獎”報獎文件中稱M-20和“伊斯坎德爾”的飛行方式為“波浪式軌跡飛行”。
再有,滑翔的原理也很容易理解——大家熟悉的地效飛行器,就是利用貼近地面高度的這一層“氣墊”效應,來獲得飛行器的升力和重力的平衡,實現較高的升阻比,這和在大氣層特定高度的“高超聲速滑翔”有相似之處。


美國進行20倍聲速HTV-2試驗時也計劃在驗證耐熱性能成功後要進行大氣層內起滑試驗(當然飛行器燒掉了,後面這個試驗就沒做)
其實我們看看大家已經知道的現役飛行器就會知道,大氣層內水漂,或者大氣層內高超聲速起滑——並沒有想象中那麼少見——我們前面提到的“伊斯坎德爾”和M-20導彈就是一例。
而從光華獎文件中我們就可以看到,M-20作為我國航天科技分類的“3.5代戰術導彈”,實際上就是從東風-15B向東風-17過渡的一箇中間形態,其主要特點就是從東風-15B將滑翔體打出大氣層,在重返大氣層過程中實現不完整的“水漂”(或者叫彈道拉起,或者説,距離較短的滑翔——其實説的都是一件事)的這個飛行過程,轉變成將彈道在較低高度改平,使火箭發動機藥柱的能量很大一部分用於在水平方向上加速導彈,然後利用整個彈體大迎角飛行產生的升力實現“水漂”(頭體不分離)。這樣的飛行方式實際上和東風-17的水平起滑已經只差一步——就是在助推器前面裝上一個高超聲速滑翔體。
所以,理論上來説,如果俄羅斯的高超聲速滑翔體技術達到類似我國的水平,他們應該也一樣可以用“伊斯坎德爾”、“匕首”導彈很快發展出類似東風-17的導彈來。

直接跨越再入起滑模式實現大氣層內起滑,這是東-17和東-31B最大的特色,也是它們領先地位的保證
從這個角度來看,我們也可以這麼説,就是“大氣層內水漂”和“全程滑翔”技術雖然從難度上來説,確實是“全程滑翔”更高,但是從實際運用角度而言,“大氣層內水漂”也可以滿足很多實際實用的要求。
所以,我國在第一代艦載反艦彈道導彈鷹擊-20和轟-6N攜帶的空射準洲際導彈上,都採用了“大氣層內水漂”的技術,暫時沒有上“全程滑翔”。
當然,隨着東風-17和東風-31B的出現,我國的全程滑翔技術應該説已經OK,如果這一技術成熟,那麼相應的,採用“大氣層內水漂”設計的導彈很容易就能稍加修改成為全程滑翔彈。
這就是今天我們要説的內容。