钱学森弹道有多牛?让东风17“打水漂”式飞行,美国都无法拦截
为何目前只有中国掌握了钱学森弹道?究竟什么是钱学森弹道,东风17又是如何实现的?
2019年国庆70周年阅兵式上,展示的东风17高超音速弹道导弹,一出场便惊艳全球。
由于其拥有不同于一般弹道导弹的飞翼式造型弹头,所以非常“吸睛”。
但这,可不仅只是为了外形上的创新,而是为了更好实现钱学森弹道,才特意设计的“乘波体”外形。
那么这两者究竟是什么意思?又有何关联?
首先钱学森弹道,自然和我国著名的科学家钱学森有关,其作为空气动力学专家,不仅后来成为我国“两弹一星”的元勋,被称为“火箭之王”。
也很早就在导弹的空气动力领域提出了“助推滑翔弹道”理论,就是如今所说的钱学森弹道,而他所提出的这个弹道理论,一改之前弹道导弹,只能形成简单抛物线路径的情况。
避免了在攻击时,导弹轨迹和落点被精准预判,从而面临被拦截的尴尬。
一般来说,普通的弹道导弹,飞行过程被分为3个阶段:
即利用火箭助推,将导弹升上大气层以上的主动段。
在大气层之上关闭发动机,利用惯性飞行的自由飞行段。
以及下落过程中进入大气层后的再入段。
这3个阶段中,中间段为了避免被发现,就必须选择关闭发动机,可是“关机”飞行,就严重限制了导弹运动轨迹的改变,而且由于动力不足的问题,导弹的射程就相对较近,如果想要射程远,中途就得“开机”,就又存在更加容易暴露轨迹的问题。
所以如果可以在中段不借助外部动力,只利用外形设计等方面的改变,来实现导弹在空中的滑翔。
那岂不是既能增加导弹的攻击距离,又能让轨迹变幻莫测,从而实现规避拦截的目的。这就是助推滑翔的意义所在。
能够实现这一点的理论依据,就是将弹头从太空进入大气层时,所面临的大气当作介质,而弹头就像在水面上打水漂的瓦片石子,也就是“乘波体”。
在进入大气层的过程中,形成被抛起再落下的轨迹,整个弹道也形成了一个不同于简单抛物线的复杂轨迹。可是这个理论虽然听上去并不难理解,但想要实现却并不是一件易事。
“钱学森弹道”是钱老上个世纪40年代还在美国深造时提出的,但为何美国却没有研制出相关武器弹道呢?
想要利用太空与大气层之间的临界空气,当作弹道导弹弹头的介质,从而实现弹头的滑翔增程,从实践中践行钱学森弹道。
最关键就是要做到,弹头在刚刚接触稀薄大气时,就能形成滑翔运动的轨迹,然后循序渐进式的进行增程滑翔。
否则一头扎进稠密大气层中,想要再实现滑翔轨迹就非常困难了。
可是稀薄的大气,又如何能够像水一样托举起弹头并实现滑翔呢?
这除了要有像东风17一样,必不可少的飞翼式乘波体弹头,更关键的一点是要实现高超音速飞行。
只有高速飞行的物体,从太空的真空环境进入大气这种有密度的介质时,才会产生强烈的“反压”现象,从而为弹头的高速滑翔提供向上的力。
所以要想对“钱学森弹道”的理论进行实践,就需要在导弹的动力条件,和弹头造型设计的空气动力学上下功夫。
而早在1943年,钱老还在加州理工大学古根海姆航空实验室工作时,就提出了这一理论。
其后几十年间,美俄等军事强国想通过这一理论,研制出相关的导弹或飞行器,并出现了像美国高超音速飞行器X-43试验机等项目,但在付诸实际的武器运用上,却被中国拔得了头筹。
这是因为“钱学森弹道”的理论属于“进阶版教程”,想要实现相关的技术,就需要在导弹技术和航空航天技术上,拥有绝对的实力。
如果没有有效的火箭发动机技术,提供高超音速的动力,别说实现“钱学森弹道”了,就是将弹道导弹发射出去并进入轨道都是一个问题,五常以外很多国家搞火箭、导弹的一大现状,就如同放“大炮仗”,往往是飞到一半就炸。
即使弹头能够顺利入轨,载重又成为另一大难关,总不能辛辛苦苦搞出一个高超音速弹道导弹,攻击能力却十分有限,那简直就是个笑话,就像美国的高超音速飞行器,能够验证飞行,证明理论的正确性,却无法运用于武器当中。
除此之外,即使是乘波体弹头,也是在大量的空气动力学理论基础和大型风洞实验室数据的基础上搞出来的。
所以钱学森弹道不是谁想玩就能玩的,是绝对实力的体现,而我国研制的东风17更是实现这一理论的佼佼者。
东风17究竟有多厉害?末端攻击速度20马赫,每秒6800米,美国反导系统想要拦截几乎不可能!
当“钱学森弹道”被提出了以后,理论上就意味着弹道导弹的攻击能力对于反导系统来说,已经更甚一筹,“打水漂”式的攻击路径和高超音速突防速度相结合,就使得攻击成功率无限接近于100%,而反导拦截成功率无限接近于0。
只要谁能够在弹道导弹上实现这一理论,就势必成为对付航母等水面大型舰船,以及反导系统的撒手锏,而这一殊荣就被东风17摘得了。
东风17高超音速弹道导弹,是目前全球唯一一款,实际列装并可以随时投入实战的乘波体导弹,里程碑式的意义自然不必多说,更重要的是其对美国航母战斗群的打击“疗效”显著。
根据其20马赫的末端超高音速攻击能力,以及10马赫的飞行速度,对于距离中国大概1800公里的第一岛链内任何军事目标,都可以将攻击时间控制在数分钟以内。
这样的速度,恐怕没有任何防空或反导系统能够反应的过来,即使能够发现也没有时间进行有效拦截。
而东风17据说最大射程在2500公里左右,虽然目前想要够到第二岛链还有些困难,但是对于打击靠近中国沿海,妄图干涉台海地区的美国航母战斗群来说完全够用。
一般来说航母要想实现打击能力,就必须至少进入距离海岸线800到1000公里的海域,而这巧合就在东风17的打击范围内,另外美军驻日韩的军事基地,全部都是固定目标,同时也在这一射程之内。
所以如今美国再怎么到韩国继续部署萨德反导系统,我国对此也毫无波澜,就是因为如果真的爆发冲突,萨德完全拦不住东风17的“弹跳式”进攻。
另外在日本部署的陆基宙斯盾系统,以及海上美日的宙斯盾舰都将不是东风17的对手。
虽然目前东风17还未经过实战检验,但是从2013年首次试射成功,到目前为止已经进行了10次左右的成功试射。
·攻击能力毋庸置疑,甚至还流出轰6携带东风17空射版本的传闻,可以说在弹道导弹的创新方面,中国未来可期。
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