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晨楓 :一周內(nèi)試射兩發(fā)高超音速導彈,朝鮮這么厲害了?
必須說,火星-8和中國的東風-17在外觀上很相象,遠看還真不好分辨。這不等于說朝鮮的乘波體技術(shù)來自中國。中國首先在軍控方面始終是負責任的國家;其次高超音速技術(shù)的敏感度高,中國未必愿意轉(zhuǎn)讓。在琳瑯滿目的珠海航展上,中國展出了高度隱身的無人機,展出了射程達到甚至超過戰(zhàn)術(shù)地地導彈下界的制導火箭炮彈,但是沒有展出高超音速導彈,具有再入-拉起能力的火箭炮彈不算,那更多的是增程技術(shù),與有意義的高超音速技術(shù)還有距離。
但外觀相像只是外觀相像,細節(jié)決定水平。
運載車輛的差別不與導彈本身相關(guān),這是朝鮮在重型運載車輛技術(shù)方面的差距。朝鮮是有更大的運載車的。火星-8用的是6軸車,火星-15用的是9軸車,火星-16更是11軸車,肯定夠長了,但那成本太高,沒必要。
火星-8的下彈翼很小,幾乎可以忽略不計(圖源:網(wǎng)絡)
東風-17的下彈翼和上彈翼一樣大(圖源:新華社)
東風-17的側(cè)彈翼的安裝位置是在彈體兩側(cè)“削平”的部位,也就是說,側(cè)彈翼可有顯著的轉(zhuǎn)動范圍。這意味著東風-17具有強大的俯仰控制力矩?;鹦?8也有這樣的結(jié)構(gòu),所以側(cè)彈翼也可以偏轉(zhuǎn),控制俯仰。
最大的差別在于底面,火星-8的底面是平直的(圖源:朝鮮中央電視臺)
東風-17的底面就是飽滿的弧面(圖源:簡氏防務)
兩者的設計水平差別好比F-117和F-22(圖源:美國空軍)
但火星-8的底面是簡單的平直多面體,下彈翼很小。東風-17的底面是飽滿的弧面,下彈翼和上彈翼一樣大。這意味著火星-8只是簡單粗暴的平面激波設計,而東風-17的激波設計更加精細、先進,好比F-117和F-22的設計水平的差別。
在速度很高的時候,彈翼升力的阻力代價太大,可以用彈體本身直接產(chǎn)生升力,這時彈體本身就是升力體。簡單的升力體與滑水很相像。換句話說,利用前進運動對水的壓力直接產(chǎn)生升力,在航空上也叫壓縮升力。比升力體更進一步就是乘波體。升力體用彈體直接產(chǎn)生升力,但乘波體用彈體產(chǎn)生激波,然后通過激波產(chǎn)生升力,而彈體“坐在”激波上飛行,好像坐在魔毯上一樣,故名乘波體。
壓縮升力的原理和滑水很相像(圖源:維基)
簡單的楔形體用緊貼下斜面的平面激波產(chǎn)生升力,本身騎乘在上面(圖源:Aerospaceweb.org)
二十年前的X-43就是基于這樣的原理的設計(圖源:NASA)
火星-8也是這樣的基本設計,所以不能有太大的下彈翼,否則會破壞平面激波(圖源:朝鮮中央電視臺)
最簡單粗暴的乘波體用平坦的下彈體產(chǎn)生平面激波,乘波體本身騎乘在上,這就是早期多平面乘波體的基本設計,火星-8的下彈體也是這樣。但平面激波針對的是無限寬度的理想乘波體,實際乘波體不僅不會無限寬度,寬度還常常很有限。有限寬度的乘波體不可能產(chǎn)生平面激波,而是錐形激波,錐形的形狀由乘波體構(gòu)型和速度決定。為了簡化分析和設計,常用簡單的圓錐形激波來近似分析,而忽略具體錐形形狀的影響?,F(xiàn)有工具反正也分析不了太具體的復雜錐形,只能做簡化的近似分析。
可以看到,X-43的激波也不是平面的,很接近圓錐(圖源:NASA)
低馬赫時,可用大直徑錐形激波近似分析;高馬赫時,可用小直徑錐形激波近似分析,乘波體的翼展與錐面相接(圖源:Science Direct)
可以看到,速度越低,下激波越接近平面激波,乘波體的底面與下激波的鋒面越近;速度越高,下激波越接近弧面激波,乘波體的底面與下激波反而有一點距離。以此推斷,火星-8的速度相對不高。作為比照,按照多面體設計的X-43的設計速度為M10,一共試飛過三次,第一次失敗,第二次在29000米達到M6.83,第三次在33000米達到M9.64?;鹦?8的起滑速度估計不會超過M10一級。相比之下,東風-17據(jù)說達到M15-20。
火星-8的橙色彈體上有大片黑色,那是幫助散熱的防熱涂料。高超音速飛行時,氣動加熱嚴重,表面對流已經(jīng)不足以帶走足夠的熱量,需要加強輻射散熱。廣東老太在夏天愛穿黑綢衫乘涼,一方面是因為綢料透風,另一方面是因為黑色是輻射散熱的最好手段。夏天人們愛穿白色,那是因為白色在戶外反射太陽的熱輻射最好,但在背陰的地方,反而是黑色最有助于散熱。SR-71“黑鳥”采用全黑涂裝,部份原因就是有助于蒙皮散熱。
X-43(前面的小黑東西)是通體漆黑的,后面白色的是助推器(圖源:NASA)
X-51技術(shù)進步了,就不再通體漆黑了(圖源:NASA)
東風-17不用黑色涂料,因為更好地利用了激波。乘波體的奧妙在于,激波是致密的空氣層,不僅提供升力,本身也是良好的導熱體。東風-17的下激波鋒面遠離彈體,彈體處在相對涼快的激波尾流里,熱管理問題不大。火星-8只利用激波的升力,但熱管理的作用利用得不好,必須用黑色涂料加強散熱。
火星-8小小的下彈翼也削弱末段氣動控制能力,可能命中精度方面也差一點。
高超音速飛行體的熱管理是中國的獨門絕技。美國高超音速導彈試驗好幾次就栽在熱管理不善上,飛到中途就自己燒毀了。朝鮮解決不力是很情有可原的。
就朝鮮在1月兩次密集發(fā)射火星-高超來看,火星-高超已經(jīng)接近或者達到實戰(zhàn)水平了,大量部署只是時間和投資問題。這也接近傳統(tǒng)彈道導彈的機動再入技術(shù),韓國“貶低”朝鮮1月5日的高超試驗并非全無道理。但在更多試驗之前,還不能斷定技術(shù)水平更高的火星-8是否完成技術(shù)研發(fā)了。
這與火星-15/16一級的洲際導彈不同。對于洲際導彈,“讓我們的心上人自己去猜想”本身就是一種威懾力,測試多了反而有可能露怯。火星-8和火星-高超屬于戰(zhàn)役打擊導彈,使用門檻低,需要可靠、好用,“不需要讓自己人猜想”才是要緊的。
朝鮮的高超彈給美日韓造成不少困擾。朝鮮的戰(zhàn)役彈道導彈和巡航導彈已經(jīng)是大麻煩,但“愛國者”、“薩德”、“宙斯盾”總還是應對的辦法。高超彈就沒有已知的應對辦法了,而無所作為是不可接受的。
日本計劃以美國海軍放棄的電磁炮為基礎,發(fā)展反高超彈的武器(圖源:日本防衛(wèi)?。?/span>
韓國的辦法是以矛對矛,研發(fā)Hycore高超彈。這是采用超燃沖壓推進的高超巡航彈,技術(shù)要求比大氣層滑翔的高超彈還要高。韓國聲稱2022年試飛,但除非是“哲學意義的超燃沖壓高超巡航彈”,韓國很需要一點奇跡才能實現(xiàn)這個“趕中超美”的目標。
美國可能推出“薩德ER”,具備某種反高超能力,但什么時候能成不好說。
日本則試圖把美國海軍丟下的電磁軌道炮拾起來,用于反導。只能說,祝君好運。
朝鮮的各種導彈(圖源:BBC)
對于中國來說,中國支持朝鮮半島無核化,中國也支持朝鮮擁有正當?shù)淖孕l(wèi)力量。先進的戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)打擊手段實際上是提高核門檻的,只有在快要滿盤皆屬的時候,才會訴諸玉石俱焚。從這個意義來說,朝鮮發(fā)展高超彈其實是降低半島核風險的,當然,前提是朝鮮的高超彈有足夠多、足夠精確。就現(xiàn)在來看,朝鮮的高超彈技術(shù)是超出其一般經(jīng)濟、科技發(fā)展水平的,還是比較厲害的。
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- 責任編輯: 沈玉萌 
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