現役防空導彈射程最遠的,是俄羅斯S-400長途防空導彈體系配備的40N6E型防空導彈,它的最大射程能達到380公裏,相當於從北京到泰山的間隔。
而【南華早報】報導,據宣布在【中國圖畫圖形學報】半月刊上的一篇論文標明,
中國西北工業大學的科學家們居然研制出了一種射程超過2000公裏的超級長途防空導彈
。
2000公裏是什麽概念?這都相當於從北京到廣州的間隔了!
按說這【中國圖畫圖形學報】可是專業的學術期刊,應該不會打誑語,那這到底
是不是換了個名號的地對地彈道導彈呢?
報導稱,這種防空導彈長8米,重2.5噸,可車載移動發射,蘇華領導的西北工業大學研究小組表示,它將能夠擊落預警飛機和轟炸機,阻撓它們幹涉或許發生的地區沖突。
這種導彈的開發設計參數標明,它或許類似於「飛天一號」火箭,選用的是「固體燃料火箭發動機+超燃沖壓發動機」的兩級組合推動體系,並具有乘波體滑翔構型。
▲「飛天一號」發射任務現場合影
這個「飛天一號」火箭是由西北工業大學牽頭研制的,於2022年7月4日在西北某靶場成功發射,其最亮眼的便是運用的組合推動體系了。
從「飛天一號」的外觀就能看到,其頭部選用乘波體,進氣道在下顎,後邊是火箭發動機,不過,準確的說法這應該叫「火箭基組合迴圈」(RBCC)推動體系,這是個什麽東西呢?
我們知道,常見的渦噴或渦扇發動機都算是燃氣渦輪發動機,原理便是運用壓氣機將空氣壓縮成高壓氣體,其間一大部份混上燃油,點著後經渦輪機噴出氣體構成推力,一小部份則用於驅動壓氣機。
▲渦扇(上)與渦噴(下)發動機結構示意圖
因為壓氣機與渦輪機的物理極限存在,燃氣渦輪發動機在速度提升至3馬赫開端,作業功率也急劇下降。
所以,人們就爽性把渦輪機砍掉,而是純粹靠高速飛翔時進氣錐構成激波壓縮空氣,進入焚燒室的升溫升壓的空氣與燃油混合焚燒,運用收斂擴張尾部噴嘴構成巨大推力。
當然了,沖壓發動機要想獲得高速高壓空氣還需求額定的動力,這就需求串聯上一個渦噴或火箭發動機了,而「飛天一號」的「火箭沖壓組合動力」便是以火箭發動機驅動沖壓發動機的。
不過,現在,現役的超音速兵器運用的沖壓發動機,都是運用傳統的亞音速焚燒室,進氣道和焚燒室內的空氣流速為亞音速,導彈速度最多在4馬赫以下。
當飛翔速度再往上提的時分,進氣道吸入的空氣也就變成了超音速,超音速空氣會直接進入焚燒室和燃料混合焚燒,此時,燃料焚燒的安排操控難度極大,如燃料停留時間太短,混合功率十分低。
▲運用亞燃沖壓發動機的SS-N-19反艦導彈
這就相當於在12級勁風中點著一顆火柴,並且還要求安穩焚燒,以早年技能水平很難完成,因而,只能下降氣流速度確保動力體系繼續安穩焚燒,所以,4馬赫就成了亞燃沖壓發動機推動速度的上限。
從官方釋出的內容描述來看,「飛天一號」的速度達到了高超音速,即5馬赫以上,達到這一速度並非難事,像固/液體火箭發動機就徹底沒問題。
可是,固/液體火箭發動機需求帶著很多的氧化劑,有用負載很低,作業時間只能占整個飛翔段的三分之一,並且機動功能極端受限,還不如沖壓發動機好用。
在高超音速沖壓發動機運用最早的美國,研制的X-43A高超音速驗證機運用的是液氫燃料沖壓發動機,X-51A則運用的是碳氫燃料沖壓發動機,這兩者最大的問題便是它們只有火箭和沖壓發動機兩種模態,動力速度區間十分狹隘。
▲超燃沖壓發動機
可是選用煤油作為發動機燃料的「飛天一號」就不相同了,它這套RBCC體系整合了火箭發動機、亞燃沖壓發動機和超燃沖壓發動機,不只更耐熱、安穩、抗爆能力更強,並且讓其在引射模態、亞燃沖壓模態、超燃沖壓模態和純火箭模態間平穩過渡。
▲「飛天一號」四種作業模態原理圖
這其間,引射模態是指從火箭加快後,在2-4馬赫,發動亞燃沖壓發動機,將高速氣流降速增壓,降至亞音速,焚燒後經過拉瓦爾噴管將飛翔器加快到超音速。
當亞燃沖壓發動機安穩作業,速度維持在3馬赫左右時,火箭處於亞燃沖壓模態;隨著火箭不斷加快,速度會上升到5馬赫以上時,亞燃模態轉為超燃模態;當火箭加快升高至大氣層外層時,速度高達10馬赫以上,火箭進氣道關閉,轉入純火箭模態。
▲在高超音速風洞內測驗的超燃沖壓發動機
這種RBCC推動形式帶來的優點便是,不光能讓火箭做的更輕更小,並且能大幅改善沖壓發動機的機動性,還具有從地平線到卡門線間自在飛躍的潛力,能夠說是1+1>2。
此外,「飛天一號」還突破了熱力喉道調節、超寬包線的高效焚燒安排等關鍵技能,這是人類第一次完成從亞燃到超燃沖壓的全形式聯接,也標誌著中國在吸氣式超燃沖壓火箭組合迴圈發動機的高超音速飛翔器範疇處於世界頂尖水平了。
可是,要想成為合格的防空導彈,僅僅有高超音速仍是遠遠不夠的。
我們知道,防空導彈不同於地對地導彈,一般來說,地對地導彈並不需求很高的精度,它的誤差能夠依托彈頭的威力來補償,算是一種點對面、動對靜/低速的殺傷兵器。
而防空導彈則不同,它的方針是高速運動的飛機或導彈,這是精確的點對點、動對動的殺傷兵器,這就對其導航精度要求極高。
一般情況下,地空導彈的飛翔間隔也就幾十公裏,最遠的也不到400公裏,所以制導方式主要有紅外制導、半自動雷達制導、自動雷達制導以及復合制導。
紅外制導因為制導精度不高,沒有區別多方針的能力,一般用在便攜式防空導彈上,射程一般就幾公裏;射程稍遠一些的導彈就會用到半自動雷達制導和自動雷達制導了。
▲雙半自動雷達制導
可是,假如要完成2000公裏的沖擊間隔,在地球曲率的影響下,早就遠遠超出了地上雷達的引導規模,哪怕是預警機也不敢前出太遠,超出雷達勘探規模就無法為導彈提供引導,想要研制更遠射程的地空導彈就要處理制導的問題,那麽中國是如何處理的呢?
本來中國選用的不是雷達引導,而是靠衛星群引導批改,導彈由偵查衛星提供即時導航數據,結尾能夠自行切換到尋找引導形式,進入殺傷規模後引爆彈頭,釋放很多的碎片,給方針以淪陷性的殺傷。
別以為衛星就只能拍攝影,一年多以前,商業衛星「吉林一號」就現已能繼續盯梢具有隱形功能的美軍的F-22戰鬥機了,靠衛星群引導批改必定不是什麽問題了,畢竟春風21D等射程更遠的反艦彈道導彈也不全靠雷達引導嘛。
而軍用衛星自身對方針的勘探盯梢能力就更強,這款導彈針對的方針又是預警機、戰略轟炸機、空中加油機、電子偵查機、反潛巡邏機等高價值的大型空中飛翔器,那麽它們的行蹤自然是逃不過中國的「天眼」了。
有衛星群在,就能經過高速即時數據鏈,讓防空導彈既能準時飛抵敵機運動到的空域,又能確保終究成功完成捕獲方針了。
中國在高超音速導彈的研制上起步比較晚,但在多年的不懈努力下,中國現已取得了十分出色的成果,相比之下,美國在高超音速兵器的研制上卻一再遇挫。
早在2020年,中國的超燃沖壓發動機作業時間就現已高達600秒,而美國的超燃發動機最多只能作業300多秒,遠遠落後於中國,此前還因為滑翔體焚燒體系出現毛病導致試射失敗。
而在另一邊的俄羅斯,則在此範疇取得了不少成果,包括「薩爾馬特」的多種高超音速兵器現已成功試射,俄烏沖突中就運用了「匕首」高超音速導彈對烏克蘭進行沖擊,這都讓美國焦慮不已。
可是,能讓美國焦慮的還遠不止這些。
該彈從發射到完成2000公裏的射程,只用時不到10分鐘,從中國海岸線往外推2000公裏,那便是美國的第二島鏈以內。
也便是說,哪怕我們的驅逐艦不在這片區域,一旦衛星發現敵情,我們都能從海濱發射5-10馬赫的高超音速防空導彈,沖擊第二島鏈內的美軍轟炸機、預警機。
另外,這款導彈長度為8米,而055型萬噸大驅和052D型驅逐艦均配備有直徑為850毫米的筆直發射器材,最深的可容納長度不超過9米的大型彈藥。
假如其直徑能夠操控在850毫米以內並滿足筆直發射器要求的話,那麽根據中國的習慣,今後很有或許發展出水面艦艇運用的海基型號,裝載到艦艇筆直發射器材上去,從而將中國航母戰鬥群的防禦半徑擴充套件10多倍。
不過,不知你發現沒有,這麽先進的導彈居然只能沖擊轟炸機、預警機這類雷達反射截面積很大、速度比較慢的方針,是不是有些殺雞用牛刀呢?
我們無妨鬥膽猜測一下,
也許現在這並不是它的徹底體
,僅僅因為當時的科技水平,它還沒法對付戰鬥機這類較為靈敏、雷達反射截面積更小的戰術類方針。
並且,就它具有的乘波體滑翔構型來看,它的飛翔彈道是具有飛出大氣層並在大氣層外滑翔能力的,這其實就能夠完成阻攔高超音速方針的「吊射彈道」。
這種「
吊射彈道
」不同於傳統地空導彈的由低到高得仰射彈道,而是飛得比高超音速方針更高,在挨近方針時,從大氣層外再入大氣層爬升砸向方針。
這種彈道構想最早由美軍提出,因為他們以為高超音速兵器的末段速度過高,傳統的仰射式阻攔很難成功,只有在高超音速方針再入大氣層後的短暫視窗期,在更高的高度運用高超音速阻攔彈,才幹將方針阻攔。
▲傳統防空導彈的仰射彈道
選用這種彈道的高超音速阻攔彈,因為是爬升進犯,其動能消耗要比仰射進犯小得多,能夠更好地操控速度和軌跡,並且最大程度地減少對阻攔彈的負擔,避免了簡直不或許的頭仇人阻攔。
這種吊射彈道巧妙地運用了高超音速兵器重返大氣層時的脆弱狀態,盡管還處於概念階段,也不確定是否現已進入美軍實際研究階段,
但這個思路很有或許現已與中國不約而同。
要知道,我們的配備研制一向都是秉持先處理有無、再處理好壞的小步快跑形式,已然現在能沖擊機動性較差的大型方針,那麽下一步極有或許便是機動性好的小型方針。
看到這兒,估計你也就會真正明白這一技能為什麽「對維護世界和平與安穩具有重要意義」了,畢竟,
美國說你有的時分,你最好真有
,手握大棒,才幹不怕門口有狼嘛。