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回顧:哪怕20倍音速,也不夠格叫高超音速飛彈

2024-09-14軍情

文:遠方青木

中國的高超音速飛彈是世界第一,而且是斷層式世界第一,遙遙領先於第二名俄羅斯,而第三名美國的高超音速飛彈到今天都還蹲在實驗室裏出不來。

幾十年前人類的洲際飛彈就能達到10倍音速了,為什麽如今8倍10倍音速的高超音速飛彈美國搞的這麽困難。

因為哪怕20倍音速,也不夠格叫高超音速飛彈。

洲際飛彈的速度是快,但這種快特指末段速度,只有末段才可能達到20倍音速或更高。

洲際飛彈的攻擊為拋物線型,可以理解為超級加強版投石機,抵達大氣層外後洲際飛彈會拋掉幾乎所有的推進器,重新突入大氣層展開最終攻擊的時候只剩一個彈頭了,在重力作用下不斷加速,以一個超高的末段速度讓對手無法攔截。

人類目前的技術確實無法攔截已經可以輕松做到20倍以上音速的洲際飛彈,但洲際飛彈重新突入大氣層後也沒有什麽機動能力了,只能沿著預設軌跡攻擊地面,最多留一點點燃料無規律變軌來躲閃攔截彈。

但如果是為了打航母,洲際飛彈的技術就沒啥用了,帶核彈去炸航母很明顯不如拿這個資源去炸城市,而帶普通炸彈那航母根本就不怕,因為你炸不著。

雖然航母艦隊也無法攔截20倍音速的飛彈,甚至10倍都攔截不了,但是航母體積僅3個足球場大小,自身還會移動,只需要隨便移動一點位置,無法大規模機動的洲際飛彈就只能去炸海水了,航母無法攔截但可以自身躲閃。

超高音速飛彈和洲際飛彈的區別,就在於高超音速飛彈在重新突入大氣層後具備極強的變軌能力,這種變軌能力不需要很大,只要覆蓋幾十分鐘內航母的移動範圍且超過航母移動速度就可以了,確保航母躲不掉就行。

這就是彈道型高超音速飛彈,是在傳統彈道飛彈的基礎上改進來的,中國震懾全球的東風17和鷹擊21都是彈道型高超音速飛彈。

其核心原理是在錢學森彈道的基礎上進行改良的「乘波體」,讓飛彈在高速狀態下可以把大氣層當成「水面」,把彈頭當成「沖浪板」來不斷的「乘波」,以實作自身軌跡神出鬼沒,無法被攔截,甚至無法被計算軌跡,而且飛行過程十分省力,可以把大量燃料留著重入大氣層之後進行不斷變軌來釘選航母。

這種技術為中國獨有,美國和俄羅斯都沒有,是中國從實用主義出發下苦功夫研發出來的,美俄並不是不知道這種原理,但沒有選擇去研發。

所以如今世界上最強大的實裝高超音速飛彈,只有中國有。

美俄沒有研發中國款的高超音速飛彈,是因為這種飛彈技術實際上是個中間體,完美的高超音速飛彈應該是和彈道飛彈區別非常大的吸氣式巡航飛彈。

因為高超音速的重點是在大氣層內飛行,既然是在大氣層內飛行那就可以從外界獲得氧氣,而傳統彈道飛彈因為重點是在大氣層外飛,是不依賴外界氧氣的,因此需要自己攜帶氧化劑,這個非常重。

傳統洲際飛彈重到需要挖飛彈井,每一個都是龐然大物。

後來洲際飛彈的推進劑最佳化了很多,體積大大減小,但也必須背在重卡上面,這種飛彈勉強能放進核潛艇,掛在軍艦上都很難,掛飛機上更不可能。

既然怎麽都要在大氣層內飛,那理論上說如果把發動機改成吸氣式,不需要攜帶氧化劑,那就可以把飛彈做的更小、重量更輕,在同樣體積重量的前提下,吸氣式高超音速飛彈可以做到射程更遠或威力更大。

所以美國提出的高超音速飛彈是下面這樣的,有一個極其明顯的進氣口,和中國高超音速飛彈的外型截然不同。

美國高超音速飛彈想象圖

俄羅斯提出的高超音速飛彈,同樣也是吸氣式。

俄羅斯高超音速飛彈想象圖

聽起來好厲害,從原理上來說明顯更先進,這麽簡單的原理為什麽中國不用呢?

因為這個原理很粗淺,所以現在好多人在網上拼命鼓吹吸氣式高超飛彈才是真高超,東風和鷹擊21是假高超。

但實際上只要做到重入大氣層後的機動變軌能力超過航母的閃避能力就可以了,就已經可以實作擊沈航母的要求了,實作吸氣式只是能讓射程更遠威力更大而已。

但目前全球唯一實裝部隊能對航母造成嚴重威脅的,只有中國的高超音速飛彈。

按我的定義,別管黑貓白貓,能抓住老鼠的才是好貓,能擊沈航母的就是真高超,不能擊沈航母的才是假高超。

這種吸氣式高超音速飛彈吧,原理聽起來是沒問題,但並不是啥高新科技,美軍早在2001年就開始全球宣傳了,說自己馬上就把吸氣式高超音速飛彈給造出來了。

看清楚時間,2001年美軍就開始全球宣傳了,到今天已經23年過去了,美國的這個所謂的吸氣式高超音速飛彈還是「馬上就造好了」。

所以中國知道美國在造吸氣式高超音速飛彈,也知道俄羅斯在造吸氣式高超音速飛彈,但沒有沿著同路徑進行研發,因為這種飛彈的問題非常大。

和彈道飛彈的原理不同,吸氣式高超屬於巡航飛彈的範疇,正常巡航飛彈無論多少速度,吸入發動機的空氣必須降低至亞音速,否則無法讓燃料充分燃燒。

因此巡航飛彈在3馬赫以上的時候發動機的工作效率會非常低下,速度越快效率越低,要想超高音速飛行必須重新設計發動機,也就是配備沖壓發動機。

沖壓發動機的研發非常困難,因為要求在5~10倍音速的過程中進行工作,空氣從前面吸入到後面排出只有幾毫秒的時間,想在這麽短的時間內讓燃料和空氣充分混合並燃燒工作,這很難。

如果只有一半的燃料充分燃燒了,另一半直接被狂風吹走了,那還不如自身攜帶氧化劑算了。

而且剛啟動的瞬間,技術難度特別大,相當於台風下點火柴。

而且最關鍵的是,沖壓發動機的設計原理直接導致其無法在低風速下工作,其最低工作速度為2馬赫,所以這種飛彈要麽攜帶兩套發動機,那體積就會非常臃腫,失去意義,要麽就只能在超音速戰機上發射,無法艦載。

無論哪種選擇,都具備顯著缺陷。

所以美國研發了23年,年年都是馬上就好,然後明年復明年。

俄羅斯倒是整出了能列裝部隊的吸氣式高超音速飛彈,「鋯石」高超音速飛彈,設計速度9馬赫,實戰速度7.5馬赫,末段速度4.5馬赫,和高超音速的5馬赫最低標準很接近了,但為了提升速度,這款飛彈的彈頭居然只有150公斤,根本就是在給航母撓

高超音速飛彈就是為了擊沈航母而研發的,否則沒有必要費勁搞這東西,所以美國才足足23年沒有研發成功,因為本國需求實在太低,只有中國才有世界最強的打航母需求,所以研發動力也最足。

俄羅斯搞出的「鋯石」高超飛彈勉強掛 速度 最低線,但彈頭不足以擊沈航母,那要來何用呢。

而俄羅斯排第二的「匕首」高超音速飛彈直接在烏克蘭用來炸地面目標,還被屢屢攔截,烏克蘭方面實測末段速度僅有1.9馬赫,和傳統巡航飛彈沒有太大區別,根本不算高超音速飛彈。

所以吸氣式高超音速飛彈這東西聽起來美好,中國確實沒有,但美國也沒有,俄羅斯的嚴重註水沒有實戰價值。

全球沒有一款可以實戰,聽起來再好又有什麽用呢,比PPT還虛。

中國從實戰角度出發,以能對航母構成嚴重威脅為目標,在彈道飛彈基礎上改造出第一個具有實戰價值的高超音速飛彈,這才是正道,以人類目前的科技水平這才是最優解。

至少在當前這個階段,只有中國的高超音速飛彈才能讓美國航母害怕,自從射程1500公裏,末段10馬赫的鷹擊21列裝後,美軍航母看見中國的055就退避三舍。

有人老吹吸氣式高超音速飛彈厲害,有用嗎,那玩意能讓今天的美軍航母害怕中國軍艦麽。

美軍2001年就即將研發成功吸氣式高超音速飛彈,2020年的時候急了,投入巨資,一口氣啟動了十余個高超音速武器研究計畫,最近依然在不斷的上新的高超計畫,但直到今天依然蹲在實驗室裏沒有一個能實戰的。

而且中國一貫以來的傳統就是兩手都要抓,我們認為吸氣式高超音速飛彈的技術不切實際,不符合目前的實際情況,獨家研發了彈道型高超音速飛彈,但並不代表我們放棄了吸氣式高超飛彈的研究。

美軍歷史上做的每一份PPT,甭管真的假的我們都是往死裏研究的,這種明顯原理先進的吸氣式高超音速技術我們怎麽可能不研究。

2011年,中國的雙模沖壓高超音速飛行器首飛。

2014年,中國的雙模沖壓高超音速飛行器獲得了圓滿成功,取得了重大突破,航天三院301所的陸紅總師因此拿到了2016年度的國家科技進步特等獎。

2018年,中國空氣動力研究院在官網宣布中國研發的液氫燃沖壓發動機風洞試驗點火成功,點火時的風速達到了10馬赫。

2022年,西北工業大學發了個通告,裏面一堆專業名詞不需要理會,你只要知道這個飛彈用的是沖壓發動機,彈體是吸氣式造型,寫著突破一堆關鍵技術,結尾的用詞是圓滿成功就可以了。

因此具備實戰價值的吸氣式高超音速飛彈如果被人類研發出來,那也會是中國第一個研發的,哪怕美國提前了23年進行研發也沒用。

而能實戰的彈道型高超音速飛彈,全球獨中國一家。

打航母,中國是世界上最專業的。