火箭\x20交易(美苏想掌握的钱学森弹道多牛?助力中国造出全球首款高超音速导弹)

航空母舰具有很大的进攻性, 对于许多发展中国家无疑是一个严重的威胁 。航空母舰的特点是:它携带着大量的战斗人员、飞机和巡航导弹 , 可以对别的国家进行远距离攻击,一般距离海岸线 500km ~ 800km ;对于装载远程巡航导弹的航空母舰 , 该距离大约 1 500km;同时 , 航空母舰本身也具有较强的防卫能力 ,如果使用弹道导弹和飞航导弹进行攻击,它们的弹道易于预测 , 因而容易受到导弹防御系统, 甚至一些新型地空导弹的拦截 。


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因此, 如何对航母进行反击是每一个国家都头疼的事情。目前来说,高超音速武器是反击航母的最强武器, 因为航空母舰也有其弱点。它俨然是一个庞然大物, 行动慢 , 装载着大量的燃料和弹药, 宛如一个巨大的燃料库和火药库。

而高超音速武器航程远、速度快、结构简单、性能超卓,能够快速打击远程目标,就连美国弹道导弹的防御系统都无法进行拦截。被军事专家称为继螺旋桨、喷气推进器之后航空史上的第三次革命性成果。


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不过,到目前为止,高超音速武器除了中国已经列装部队之外,全球都还没有完成研发状态,就连美国也是如此,2020年9月3日,美国表示已完成对两种高超音速武器改进型的载机试飞,这两种武器改进型将于今年晚些时候进行首次自由试飞。

摄影师,中国是全球首个拥有高超音速导弹的国家,可以有效对第一岛链的任何目标进行快速打击。而中国能够研发成功高超音速导弹,则多亏了钱学森提出的钱学森弹道。


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弹道 , 通常指子弹 、炮弹或导弹运动时在空中 刻画的痕迹 , 对于不同的飞行器, 也可称为轨道、 航迹 、 轨迹。在弹道导弹弹道学中,将弹道式导弹的弹道分为3个阶段——主动段(OK)、自由段(KE)和再入段(EC),钱学森弹道理论就是研究自由段(KE)末段的一套理论体系。


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1933年,德国科学家桑格尔提出了名为“银鸟”的高超音速飞行器概念。它使用液体火箭发动机助推加速到高超音速,随后以减振幅曲线般的跳跃轨迹进行高超音速滑翔。这是助推-滑翔概念最早的设想。


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受此影响,当时供职于美国加州理工学院的钱学森提出了助推一滑翔的高超音速洲际运输系统概念,成为美国助推-滑翔领域的开创者。

虽然同为助推一滑翔概念,桑格尔和钱学森的概念却大相径庭,他们的不同主要在再入滑翔段。桑格尔担心“银鸟”的热防护系统无法承受长时间高超音速滑翔带来的高温,设计了多次跳跃的再入跳跃滑翔弹道,周期性地回到宇宙里降温。而钱学森的火箭飞机则用十分平滑的下降轨迹。后世将两种不同的助推滑翔形式分别命名为桑格尔弹道和钱学森弹道。

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简单总结来说,钱学森弹道就是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起,前半段还是弹道式弹道;后面就是再入滑翔段弹道,精髓就是利用火箭为动力把飞行器发射入高空,突破大气层,然后飞行器从太空再度返回大气层,当角度合适的时候,飞行器会如同瓦片在水面上打水漂一样被弹起,然后再落下,通过这样一系列的弹起——落下的运动轨迹,飞行器就能够以高速抵达目标。


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因为钱学森弹道是钱学森在美国加州理工大学古根海姆航空实验室提出的构想,所以其他国家都知道这种弹道理论。钱学森弹道曾被美国陆军认可,后发展响应德国火箭发展计划的JPL系列火箭,从某种意义上讲钱学森也可以说是美国火箭的奠基人之一。

在70多年的时间里,美国进行了各种研究想要把钱学森弹道变为现实,比如“鱼鳔”项目,“X20”计划等等。但是都以失败告终。


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俄罗斯曾经开展的鹰高超声速技术发展计划,就采用了典型的助推滑翔弹道 , 为超燃冲压发动机 的启动创造必要条件;后段为冲 压发动机工作的超高空 、 高超声速飞行的平飞段,但是也失败了。

而中国在钱学森教授的呼吁下,一直以来对弹道学都进行过深入的研究,钱学森教授很早就指出 :

“力学的内容 不但应当包括应用力学的创始人克莱因时代的固体 力学和流体力学 , 还应当包括弹道学、 物理力学、 化学流体力学 、电磁流体力学(等离子体力学 ), 而 且还应当包括自动控制理论 、 原子能应用、 工程经 济理论、运输理论等 .”

因为对弹道研究深入,中国在高超音速武器的研究上可以说顺利实现了弯道超车,早在2003年,中国航天科工三院三部研究员关世义就提出了基于钱学森弹道的新概念飞航导弹,并且提出配上末制导系统 , 远距离自动导向目标, 以便增大导弹的命中精度和攻击效果,


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中国地地战术弹道导弹技术研究的专家祝学军,她则巧妙地将乘波体与钱学森弹道结合,造出了全球唯一一款已经实战化的已经列装的乘波体高超音速弹道导弹。成功超越美国,领先世界

中国研发的全球首款乘波体高超音速弹道导弹具有两大特点一是其速度超快,其速度能够达到10马赫,即使是硬砸都能把航空母舰给砸沉;二是利用利用钱学森弹道来“打水漂”,中段/再入段的飞行轨迹就再也无法预测,面对如此高速的弹头几无拦截希望。敌方反导拦截的概率无限接近于0。


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利用钱学森弹道,祝学军研制的高超音速武器最BUG的一点就是,可以中途多次变轨,如果目标移动,它可以在中途实时变换轨道,重新锁定目标,让敌人逃无可逃

中国高超音速导弹末端速度最快可以达到20马赫,也就是每秒6806米每秒,第一岛链最远只有1800千米,只需要4分钟的时间就可以到达,这样恐怖的速度任何防空都没有反应的时间。这标志着中国可以在短短几分钟内迅速摧毁任何西太平洋内任何的军事目标。


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