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晨楓 :一周內(nèi)試射兩發(fā)高超音速導(dǎo)彈,朝鮮這么厲害了?
必須說(shuō),火星-8和中國(guó)的東風(fēng)-17在外觀上很相象,遠(yuǎn)看還真不好分辨。這不等于說(shuō)朝鮮的乘波體技術(shù)來(lái)自中國(guó)。中國(guó)首先在軍控方面始終是負(fù)責(zé)任的國(guó)家;其次高超音速技術(shù)的敏感度高,中國(guó)未必愿意轉(zhuǎn)讓。在琳瑯滿目的珠海航展上,中國(guó)展出了高度隱身的無(wú)人機(jī),展出了射程達(dá)到甚至超過(guò)戰(zhàn)術(shù)地地導(dǎo)彈下界的制導(dǎo)火箭炮彈,但是沒(méi)有展出高超音速導(dǎo)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(xì)節(jié)決定水平。
運(yùn)載車輛的差別不與導(dǎo)彈本身相關(guān),這是朝鮮在重型運(yùn)載車輛技術(shù)方面的差距。朝鮮是有更大的運(yùn)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(zhǎng)了,但那成本太高,沒(méi)必要。
火星-8的下彈翼很小,幾乎可以忽略不計(jì)(圖源:網(wǎng)絡(luò))
東風(fēng)-17的下彈翼和上彈翼一樣大(圖源:新華社)
東風(fēng)-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(shuō),側(cè)彈翼可有顯著的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。這意味著東風(fēng)-17具有強(qiáng)大的俯仰控制力矩。火星-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(tái))
東風(fēng)-17的底面就是飽滿的弧面(圖源:簡(jiǎn)氏防務(wù))
兩者的設(shè)計(jì)水平差別好比F-117和F-22(圖源:美國(guó)空軍)
但火星-8的底面是簡(jiǎn)單的平直多面體,下彈翼很小。東風(fēng)-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(jiǎn)單粗暴的平面激波設(shè)計(jì),而東風(fēng)-17的激波設(shè)計(jì)更加精細(xì)、先進(jìn),好比F-117和F-22的設(shè)計(jì)水平的差別。
在速度很高的時(shí)候,彈翼升力的阻力代價(jià)太大,可以用彈體本身直接產(chǎn)生升力,這時(shí)彈體本身就是升力體。簡(jiǎn)單的升力體與滑水很相像。換句話說(shuō),利用前進(jìn)運(yùn)動(dòng)對(duì)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(jìn)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(guò)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(jiǎn)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(shè)計(jì)(圖源:NASA)
火星-8也是這樣的基本設(shè)計(jì),所以不能有太大的下彈翼,否則會(huì)破壞平面激波(圖源:朝鮮中央電視臺(tái))
最簡(jiǎn)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(shè)計(jì),火星-8的下彈體也是這樣。但平面激波針對(duì)的是無(wú)限寬度的理想乘波體,實(shí)際乘波體不僅不會(huì)無(wú)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(jiǎn)化分析和設(shè)計(jì),常用簡(jiǎn)單的圓錐形激波來(lái)近似分析,而忽略具體錐形形狀的影響。現(xiàn)有工具反正也分析不了太具體的復(fù)雜錐形,只能做簡(jiǎn)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(shí),可用大直徑錐形激波近似分析;高馬赫時(shí),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(diǎn)距離。以此推斷,火星-8的速度相對(duì)不高。作為比照,按照多面體設(shè)計(jì)的X-43的設(shè)計(jì)速度為M10,一共試飛過(guò)三次,第一次失敗,第二次在29000米達(dá)到M6.83,第三次在33000米達(dá)到M9.64。火星-8的起滑速度估計(jì)不會(huì)超過(guò)M10一級(jí)。相比之下,東風(fēng)-17據(jù)說(shuō)達(dá)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(shí),氣動(dòng)加熱嚴(yán)重,表面對(duì)流已經(jīng)不足以帶走足夠的熱量,需要加強(qiáng)輻射散熱。廣東老太在夏天愛穿黑綢衫乘涼,一方面是因?yàn)榫I料透風(fēng),另一方面是因?yàn)楹谏禽椛渖岬淖詈檬侄巍O奶烊藗儛鄞┌咨鞘且驗(yàn)榘咨趹敉夥瓷涮?yáng)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(jìn)步了,就不再通體漆黑了(圖源:NASA)
東風(fēng)-17不用黑色涂料,因?yàn)楦玫乩昧思げā3瞬w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(dǎo)熱體。東風(fēng)-17的下激波鋒面遠(yuǎn)離彈體,彈體處在相對(duì)涼快的激波尾流里,熱管理問(wèn)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(qiáng)散熱。
火星-8小小的下彈翼也削弱末段氣動(dòng)控制能力,可能命中精度方面也差一點(diǎn)。
高超音速飛行體的熱管理是中國(guó)的獨(dú)門絕技。美國(guó)高超音速導(dǎo)彈試驗(yàn)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(lái)看,火星-高超已經(jīng)接近或者達(dá)到實(shí)戰(zhàn)水平了,大量部署只是時(shí)間和投資問(wèn)題。這也接近傳統(tǒng)彈道導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)再入技術(shù),韓國(guó)“貶低”朝鮮1月5日的高超試驗(yàn)并非全無(wú)道理。但在更多試驗(yàn)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(jí)的洲際導(dǎo)彈不同。對(duì)于洲際導(dǎo)彈,“讓我們的心上人自己去猜想”本身就是一種威懾力,測(cè)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(dǎo)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(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈已經(jīng)是大麻煩,但“愛國(guó)者”、“薩德”、“宙斯盾”總還是應(yīng)對(duì)的辦法。高超彈就沒(méi)有已知的應(yīng)對(duì)辦法了,而無(wú)所作為是不可接受的。
日本計(jì)劃以美國(guó)海軍放棄的電磁炮為基礎(chǔ),發(fā)展反高超彈的武器(圖源:日本防衛(wèi)省)
韓國(guó)的辦法是以矛對(duì)矛,研發(fā)Hycore高超彈。這是采用超燃沖壓推進(jìn)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(guó)聲稱2022年試飛,但除非是“哲學(xué)意義的超燃沖壓高超巡航彈”,韓國(guó)很需要一點(diǎn)奇跡才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)“趕中超美”的目標(biāo)。
美國(guó)可能推出“薩德ER”,具備某種反高超能力,但什么時(shí)候能成不好說(shuō)。
日本則試圖把美國(guó)海軍丟下的電磁軌道炮拾起來(lái),用于反導(dǎo)。只能說(shuō),祝君好運(yùn)。
朝鮮的各種導(dǎo)彈(圖源:BBC)
對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),中國(guó)支持朝鮮半島無(wú)核化,中國(guó)也支持朝鮮擁有正當(dāng)?shù)淖孕l(wèi)力量。先進(jìn)的戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)打擊手段實(shí)際上是提高核門檻的,只有在快要滿盤皆屬的時(shí)候,才會(huì)訴諸玉石俱焚。從這個(gè)意義來(lái)說(shuō),朝鮮發(fā)展高超彈其實(shí)是降低半島核風(fēng)險(xiǎn)的,當(dāng)然,前提是朝鮮的高超彈有足夠多、足夠精確。就現(xiàn)在來(lái)看,朝鮮的高超彈技術(shù)是超出其一般經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展水平的,還是比較厲害的。
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