• 7

中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)

此文为大陸觀察者網解讀光華獎獲獎名單的系列文章第一篇:


昨天,網上突然出現一個熱門話題:中國科學技術協會公佈了光華工程科技獎提名名單,其中放出了得到提名的我國科學家的獲獎項目信息。

儘管相關信息早在2017年就已經放在網站上,但沒有引起關注。直到昨天被人發到論壇上……在相關討論瞬間引爆網絡後,科技協會默默的將相關內容刪除了。

看了一下相關的文件,列車長驚訝地發現——本次列車的車速在一些方面,已經落後於中國「黑科技」進步的速度了!

這驚喜實在太大,一列火車拉不下,我們慢慢來跑。預計分8-10期欄目發車,相信看完這一系列,對於我國的高超聲速和軍事技術領域的一些最新成就,大家的認識程度可以比之前上升一個台階。

不過當然了,大家記住,這是跑火車的內容,如果偶有脫軌,那是軌道修得不好,不乾列車長的事……

這次列車,咱們就不說獲獎者的姓名,只點出他們關鍵事跡中的一些關鍵字句,結合已知的一些信息,進行推測——或者說發車。

首先,在其中一位專家的事跡中,提到這位高超聲速試驗技術領域的專家,在國家高技術重大項目二型飛行器試驗樣機氣動佈局設計中,提出「鈍頭體機身+邊條厚三角翼+立尾」佈局構型……為飛行器成功實現無動力能量管理、進場著陸提供了保障。

這明顯是在說傳說中的「神龍」航天飛機驗證機。

中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)
鈍頭體機身+邊條厚三角翼+立尾
中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)
神龍驗證機外形想象圖,這也是我國高超聲速試驗飛行器的一個代表性項目
中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)
我國類似航天飛機的飛行器研制其實很早已經開始


從文中提到該機的研制難度來看,該機已經不僅進行過轟-6的掛飛驗證,還進行過垂直發射試驗。可以說它已經是一種航天飛機——這也可能是中國在高超聲速飛行試驗中的重要一步,基本上達到了美國、蘇聯航天飛機的水平——當然,我們的「神龍」在尺寸上和它們有一定差距。但這也正驗證了當初錢學森關於航天飛機構型不適宜做大的論斷。

而關於另一型試驗飛行器,其氣動佈局則是:「尖頭體身+大三角翼+翼尖垂尾」。關於其研制難度則提到了高空高速巡航、安全分離邊界評估、能量管理自主返回等問題。且該機是「某新型飛行器掛飛投放、助推爬升、助推分離、高速巡航、高低速兼顧」。

中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)
這種描述的飛行器可能與美國DARPA在HTV-2試驗失敗後,計劃啓動的Hypersonic X-Plane(HX)相似,該飛飛行器計劃2017年進行試驗
中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)
HX計劃吸取HTV-2經驗,準備改變助推方式——後面我們會看見,這個美國人計劃中的改進,在中國這邊——前幾年試驗成功了,當然,具體做法和他們還是不同的

中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)
這裡提到的掛飛+助推滑翔的設計,可能類似美國X-43的發射方式


此外,還有一個「軸對稱彈身+尾裙+尾翼」的「臨近空間某飛行器驗證機」,該機需要「級間分離、頭罩分離、進氣道啓動」的設計需求。

上述兩種飛行器,目前因為保密原因,尚未得窺真容。我們只能猜測,其中那個採用「軸對稱彈身,尾裙,尾翼」設計的飛行器,或許類似我國2016年首次公開的超燃衝壓發動機驗證飛行器。

中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)
軸對稱,尾翼+尾裙,在臨近空間啓動超燃衝壓——從描述來看,和我國首枚超然衝壓試驗飛行器相似


評獎材料中提到,這位專家參與研制的飛行器試驗均取得圓滿成功。

他與另一位在研制JF-12風洞中做出突出貢獻的科學家一道,為我國高超聲速飛行器的設計和試驗做出了貢獻,讓實用化高超聲速飛行器設計,鋪平了道路。

中國高超聲速技術為何能取得如此驚人的成就,看了此文你會知道更多(一)
JF-12高超聲速復現風洞的總工也名列此次提名名單之中——這次的申報材料中,特意提到,「復現」是比「模擬」高一個層次的概念,這是中國高超聲速試驗的重要「法寶」


從這幾位專家參與的大量項目中,我們也可以看出,我國在高超聲速飛行器理論設計、基礎技術研究方面下了大量的功夫,從21世紀初至今,相關研究項目,驗證機、驗證彈的試制、試飛、試驗從未停止,且項目相當密集。可以說,中國在這方面的研究投入水平,並不次於美國人。這是中國能夠在這一領域取得巨大進步的根本基礎。
2018-04-06 16:08 發佈
(「光華」耀九州 連載二)中國如何從模仿美國「潘興2」,到甩它兩條街?


昨天的列車,我們通過兩位空氣動力學領域專家的獲獎項目,對我國高超聲速空氣動力學方面的試驗飛行器和試驗設備,有所管窺。

這些成果,是這些光華獎提名者個人的榮譽,也更是他們所帶領的團隊,以及他們所代表的研究機構,乃至從事這一項目的中國所有科研人員的榮譽——因為今年光華工程獎在這一領域的提名人中,除了一位從事艦炮技術研究,一位從事飛翼無人機技術研究外,其餘幾位,加上屬於另一個部類中的一位提名人,獲獎項目都與高超聲速技術有關。

可以說,這次「光華」獎,就是對我國首次在國家安全的重大科研項目方面,超越美、俄,走到世界領先地位的一次全面褒揚。


2012年的AHW

2004年的X-43A看起來都好像很厲害啊……


回顧21世紀初到2017年,美國在高超聲速技術方面的發展腳步。2004年,X-43A試飛;2010年,HTV-2試飛,同年,X-51A試飛。試驗結果,HTV-2試飛失敗,X-43A沒有完全成功,X-51A也沒沒有持續進行試飛。但這些不過是美國高超聲速試驗這座巨大冰山露出水面的部分,他們還有大量公開和未公開的,基礎性試飛。

2010年後,美國高超聲速技術雖然磕磕絆絆,但終於進入向實用化過度的階段,這期間的代表產品就是美國陸軍AHW導彈——也就是在2014年一聲爆炸,至今未能恢復試飛的,美國第一種驗證高超聲速助推——滑翔技術,讓這一技術向武器化過度的試驗產品。

從美國這些坎坷的試驗道路可以看出,高超聲速飛行器絕不是一種順理成章,水到渠成的東西,需要大量投入人力、物力,開展巨量的基礎性試驗——其中絕大部分都成了「成功之母」。

反過來看,昨天我們提到的中國高超聲速試驗飛行器一步一步的發展,「冰山露出水面的一角」全是成功——這表明背後進行的基礎性試驗很可能比美國的更多,或者研究效率更高,方法更對路。

總之,在美國稍有放鬆,但從未真正停止投入的這個領域,中國能夠後來居上——這要歸功於全體中國從事這一領域的科學家、工程師和技術人員!是你們的「光華」照亮了中國未來國防科技的最前沿!
接下來,我們開始解讀另一位總師的成就。與昨天兩位主要從事基礎性研究不同,這位是我國多種中遠程導彈的型號總師。

在「光華」評獎文件中,我們看到,這位總師在1996-2002年間 ,主持了我國高超聲速再入機動彈頭的工程研制,研制出我國首型再入空氣舵機動彈頭。

關於這一貢獻,後面又有文字寫道:

1,創建及動彈頭氣動設計體系,實現我國彈頭由淨穩定設計到臨界穩定控制的突破。這種彈頭的氣動外形為:「雙錐匹配、體舵互補」,「小鈍度雙錐體+四個全動式空氣舵」
2,攻克空氣舵熱防護等關鍵技術,研制出重達噸級(國外僅650公斤)的首型再入機動彈頭。


1999年閱兵式上的DF-15,還沒有彈頭機動能力

美國「潘興2」是第一種實戰化的具備精確制導能力的彈道導彈

潘興2重7.6噸,射程2000公里,彈頭重量650公斤

東-15B的相關技術是跟蹤潘興2的產品,但突破了其重量限制,達到1噸重

東-15B的打擊效能因此遠高於潘興2,射程800公里,對於其承擔的打擊台灣、沖繩等地目標的任務來說夠了


從文中我們可以看出,這種彈頭的前期研制工作,早在1989年就已經開始。

航空科技集團研制的,最早的空氣舵機動彈頭——就是東風-15B導彈的彈頭了。

而這個彈頭的外形,也符合上面的描述。

此外,通過交叉對比其他文件,我們也可以再次確認,因為我國針對美國「潘興2」相關技術的跟蹤研究,也是在1989年開始的,而這個工作的成果,最終也就運用到了東風-15B導彈上。

此外,我們看到在被提名總師的重要科技獎項中,提到一項「在國內外首次提出可替代實彈飛行試驗,模擬垂直打擊的‘火炮下射’動態威力試驗方法」——申報並獲批立項「國家某高新工程」建設,成為國內常規戰術導彈動態會上威力考核的試驗規範。


試驗中,可能需要先把大炮放平,來「裝填」測試用的戰鬥部和裝藥,然後就會被裝到高塔上,對著地面上的靶標進行試射
這就怪不得東-15C的彈頭這麼細……因為大炮的口徑畢竟有限……當然了後面或許我們會造出更大的大炮……

台灣「佳山」基地機庫本身上面有據稱175米的花崗岩,即使是15C的鋼釘也打不穿,但是給你8個出口都炸塌了的話……呵呵呵


而眾所周知,我國第一種「碉堡殺手」導彈,正是東風-15C,而我國的各種常規穿透戰鬥部的研制,也正是從該項目獲獎的2002年後,開始加速進行的。此外,這也是一個「功防結合」項目,對於我國建設新型地下防禦設施,有很高的意義。

通過東風-15B、C導彈的研制,我國在中程彈道導彈空氣舵機動彈頭技術方面,實際上已經超越了當年的參考對象「潘興2」。這既滿足了我國21世紀初,對台灣、沖繩等目標的威懾需求,也大大提高了我國研制更新型高超聲速機動(東-15B的高空拉起原理實際上已經是高超聲速機動技術的運用)導彈的信心——相關的成果也在促進了航天科工集團研制東-21CD導彈。

這位總師的第二項重要成果——就是2015年「勝利大閱兵」上驚艷亮相的東風-26導彈。


至今記得勝利大閱兵上那句引起世界驚訝的:能夠攻擊海上大型艦艇目標


文件中是這樣寫的:

研製成功首型固體中遠程機動核導彈,形成我國「核常兼備、一彈多用」中遠程精確制導導彈。

文章里寫道兩次神秘的試驗:

第一次大約是在2006年左右,通過XX-XX飛行演示驗證,首次演示彈道導彈「數字化」,一車一彈全方位無依託任意點發射,具備「樹起來就打」的能力。

關於這次試驗,後面在成果列表裡面也有提到,是這樣寫的:主持「一車一彈」信息化發射平台、激光慣組、水平瞄准等技術攻關,將發射準備時間縮短2/3……首次提出並實現陸基機動戰略核導彈機動數千公里後直接發射並取得圓滿成功。


東風-31導彈發射車基本上比較空,只有起竪和發射功能,沒法進行自檢,實際上需要輔助車輛共同行動,所以一般依託長城工程部署

東風-31A導彈也是這樣,圖為其保障車輛

東-31A雖然具備了一定的機動部署能力,但依然需要事先鋪設的硬化場坪來發射(場坪可以進行偽裝,發射前把上面的雜草掃開,就是圖里這樣)

發射前需要進行比較繁瑣的檢測和準備工作


而這一項目同時也是「中遠程機動和導彈實戰化驗證項目」。

根據這些文字,我們大致可以推測,這是用「東風-31」導彈進行的試驗,因為在2006年時,東風-31A導彈尚未成熟——但是東風-31A導彈並未具備「無依託」發射技術。因此我們可以推測,雖然無依託技術研製成功,但因為當時東-31A導彈已經進入定型試驗階段,也就沒有繼續為其追加這種技術。

在去年「沙場閱兵」中,我們看到東風-31AG導彈首次亮相,這種導彈就採用了無依託發射技術。我們可以猜測,在東-31導彈「一車一彈」試驗後,東-31AG導彈的研製成功,就已經是時間問題了。
這也可以看出這次「一車一彈」從總裝廠出來就機動數千公里,進行發射的驗證試驗,確實是大大推進了我國的彈道導彈實戰化進程。


筆者猜測,這會不會就是進行「一車一彈」試驗的東風-31導彈呢?

「一車一彈」試射的直接成果——東風-31AG導彈,這大大提高了我國洲際彈道導彈的實戰水平


從那之後,東風-21D導彈,東風-31AG導彈、東風-26導彈,以及最新的東風-41導彈,都使用了這種技術。


隔壁「送人上西天」家的東-21D導彈也採用了在「一車一彈」試驗中得到檢驗的無依託發射技術


第二次「神秘」試驗,時間約為2010年,文中成為XX-XT飛行演示驗證,,解決了核常兼備、陸基機動遠程攻擊、空氣舵彈頭再入強機動飛行、末制導米級精度打擊等難題。

因為我們已經知道,這個試驗的最後成果,就是東風-26中遠程導彈,所以,這個XX-XT導彈,筆者推測,應該是用同樣屬於中遠程的前一代導彈平台改裝,也就是東風-4導彈。

這枚DF-4T導彈,可能安裝了為東風-26預研的新一代機動式彈頭,進行了再入試驗。


東風-4中遠程彈道導彈,東風-26導彈就是為了替換它而開發的

想象一下,把東-26的這個機動彈頭「嫁接」到東風-4身上,可能就是東風-4T的樣子……


正是2006、2010年的兩次試驗,奠定了東風-26導彈的研制基礎,讓它能夠成為今天捍衛國家的,核常兼備的利劍。

關於這種再入式彈頭的性能和研制經過,我們還可以看到一些描述:

突破激波干擾對空氣舵機動彈頭攻角和速度的限制,在國際上首次實現該型彈頭由中程到遠程的拓展。.突破透波罩嚴酷燒蝕引發的末制導「致盲」瓶頸,首次實現了中遠程自主復合制導下「點穴式」精確打擊。他發明彈頭錐形減速/燒蝕面旋轉協同控制技術,通過大攻角高動態單面定向燒蝕控制,首次實現了中遠程導彈高超聲速、高動態再入環境下的 SAR 導引頭應用,命中精度較同類導彈提高 2 倍以上,達國際領先水平。

針對靶場落區景物稀少、難以實施雷 達景像匹配現狀,提出「利用彈道多 次轉彎,基於自然地貌完成末制導雷 達景像匹配」新思路,避免了靶場地 標地物建設,實現了中遠程導彈在自 然地貌下的米級打擊精度的飛行試驗考核。作為技術總負責人,充分利用空氣舵彈頭 機動能力強的特點,提出採用兩次轉彎、 橫向機動匹配的飛行彈道模式,在飛行試驗中成功實現落區右有某自然河流、左有駐地道路的景像匹配,為國家節省靶場建設費用2億余元。

從這裡我們可以看出很多事情,第一,東風-26的機動彈頭,仍然是和東-21CD相似的,空氣舵機動彈頭,只不過,它所運用的技術更加先進,因此精度提高了「2倍」,並且其所採用的制導技術也更加先進,不再需要利用人工地貌來識別目標——可以精確攻擊隱藏在自然景物中的地下工事。


沙漠中為進行試驗而搭建的模擬台灣花蓮軍港的設施

關島的美軍基地規模可就有點大,要建立一個類似的模擬靶場耗資不小

還好東-26可以利用自然地形進行目標匹配了……所以我們沒有看到戈壁沙漠里出現一個「安德森基地」……


不論是對於攻擊關島基地,還是用來把反航母攻擊範圍從2000公里擴展到4000公里以上,東-26,還是威懾南亞某個自封的「核大國」,東-26系列都是一種利器。
而且,套用毛子媒體經常說的話,這種技術,在世界上「獨一無二」。

美國在2014年提出,要復活「潘興」導彈,搞「潘興3」,把它的重量翻一倍,達到接近東風-21D的水平——然而在他們的這個工作還沒譜的時候,東風-26已經出現了。用這篇評獎材料里的話來說,中國實現了空氣舵彈頭的「三級跳」,也就是說,在美國人「潘興2」導彈基礎上,已經又進化了兩代——這可是實實在在的代差。


就算美國人開發潘興3導彈,其水平也就相當於東風-21CD,和東-26依然存在一代的代差……所以美國人2014年提了一下,2015年看完勝利大閱兵,就歇了……


和東風-26比,美國人計劃中復活的「潘興3」,有兩代的技術差距——這就不難解釋為什麼最後這個方案也被束之高閣了。

然而對於我們今天介紹的這位總師,東風-26,也不過是一個「小目標」。

真正氣死美國人的東西,還在後面呢。

這是什麼呢?我們明天繼續說。
攔截10倍音速導彈!

文:張誠

美國正在南韓部署的薩德飛彈系統到底有什麼能耐,引起北韓連連試射飛彈,中共也坐立難安?有評論提出台灣也該考慮安裝薩德,反對人士隨即警告可能引起中共武力犯台。其實,與其花大錢跟美國買薩德,中科院多年來持續研發的飛彈系統,搭配上現有的鋪路爪雷達,防禦的效果不輸薩德。 

甚麼是薩德?
薩德(THAAD,Terminal High Altitude Area Defense),全稱為「終端戰區高空反飛彈防禦系統」,名稱中有三個關鍵字:終端反飛彈、高空、戰區,說明了薩德的特性及重要性。薩德是攔截長程彈道飛彈的防禦系統,彈道飛彈的射程長(500公里以上),在降低空氣阻力的考量下,彈道分成三個階段:助推階段(離開大氣層)、巡航階段(通常在對流層之上)、終端自導階段(返回大氣層)。彈道飛彈巡航高度極高,被地面偵測及攔截的機會低。薩德的設計是在助推階段偵測彈道飛彈,在終端自導階段,以區域防禦的概念在高空40~150公里攔截彈道飛彈。與愛國者飛彈低空點防禦做結合,對來襲的彈道飛彈在終端自導階段至少有3次攔截機會。

日韓為何需要部署薩德?
中共目前擁有的彈道飛彈及其部屬方式:中國東南沿海為對台的東風15、東風16,中國東北及華北為對美國本土的東風5、東風31、東風41,另外在中國東岸地區部屬號稱為航母殺手的東風21D,針對美軍太平洋艦隊;目標都不是日韓,日韓擔心甚麼?其實日韓擔心的是北韓,北韓於3月6日早晨,向朝鮮半島的東部海域發射4枚彈道飛彈,這是北韓繼2月12日的試射後再度發射飛彈,北韓擁有的彈道飛彈,嚴重的威脅了日韓的安全。

中共為何這麼在乎薩德部屬在南韓、日本、及台灣?
薩德系統使用的AN/TPY-2型X波段雷達,偵蒐助推階段的彈道飛彈,距離可達2000公里,若南韓、日本、台灣部屬薩德,可早期預警由中國東北、華北、東岸、及東南發射的彈道飛彈,也有機會在助推階段由薩德系統攔截攻擊美國本土的彈道飛彈,美國本土彈道飛彈的防衛線,向東推向第一島鏈,此舉動令中共發展彈道飛彈的效能大打折扣。

美日、美韓已經有軍事同盟的協議,美台則沒有任何的軍事同盟協議,只能稱為有軍事合作,若台灣佈署薩德,作為美國本土彈道飛彈攔截的前哨,即使沒有任何的軍事同盟協議,作為上,已經是軍事同盟,所以,大陸的退將會說:「台灣佈署薩德的時候,也就是中國武統台灣的日子」

研發新弓三,突破台灣的科技瓶頸
「新弓三」的研發需要國人的支持。「新弓三」的一項挑戰是研發能在平流層以上運作的太空元件及材料。筆者參與過中科院AMS(反物質磁譜儀)太空計畫,深知中科院在太空等級電子系統的開發不是從零開始,有機會成功。太空元件及材料的應用在日常生活的例子很多,例如,微波爐就是當初為了要解決太空人在太空中煮熱水泡咖啡而發明的。



「光華」耀九州 連載之三:20倍聲速的民族尊嚴


首先,關於昨天說到的東-26的機動彈頭,有乘客表示,這玩意不是「高超聲速」概念……然而這事就好笑了,東-26彈頭的飛行速度已經達到15倍聲速了,還不算「高超聲速」?什麼才算?它確實不是高超滑翔,但你說不是「高超聲速」就很可笑了。至於攔截,這玩意也沒那麼好攔截,因為它在再入階段會進行機動,即使是THAAD這類導彈對它的攔截效能也一樣會降低。更何況東-26在中段飛行也有一系列反攔截技術,哪有那麼容易攔截哦?

你看看沙特(由美軍操作的)愛國者攔截伊朗技術粗陋的中短程導彈,攔截效率都近乎於只是心理安慰的這個狀態,就更別提東-26了。


就憑這一髮射就爆炸的德行,還想可靠攔截機動彈頭?


軍迷對於實際運用在武器裝備上的技術總有種「牛夫人效應」,覺得不是最新,最酷炫,最牛逼的東西,就成了「牛夫人」,那是不對的。戰爭不可能僅僅用最先進,最新奇的武器去打,這種技術成熟,先進,有效的裝備才是作戰的主體。

在我們介紹這位總師的評獎文件中,也提到了這樣一個理念:「繼承不復舊,創新不棄宗」,就是對於東-26空氣舵彈頭設計的一個重要概念,正是在這個理念的指導下,東-26B使用「傳統」的空氣舵構型,實現了遠超越同類彈頭的技術特性,並取得了驚人的效果。

不過,軍事技術的最前沿,總是必須去開拓,必須去摸索,必須去拓展的——比如我們下面就要說的,這件東西。

我們可以看到評獎文件中,提到這位高超聲速技術領域泰斗的最新成就:

「國防重大工程特種飛行器技術攻關」

任某國防重大工程飛行器系統總師,主持特種飛行器技術研究,多次完成「螺旋式」高超聲速機動飛行試驗,取得「垂直發射/直接入軌」臨近空間多級固體助推技術等具有國際領先水平的技術成果,系統認知了臨近空間「新環境」,引起國際社會極大關注,形成與美、俄比肩發展的態勢。

這段文字的所指已經非常明顯,就是2014年1月以來,連續8次的高超聲速飛行試驗——至少是其中的一部分,為什麼說是「一部分」,我們後面說。

關於「特種飛行器」,後面還有更多描述:特種飛行器要實現「打水漂」式洲際飛行首要前提是初速要搞、彈道要平,而固體高推重比發動機大氣層急劇轉彎速度損失大,且里熱環境極其惡劣,彈體面臨解體風險。他提出並成功驗證「一級大攻角壓低彈道+非連續助推中立轉彎+上面級全力加速「多級固體助推技術,規避了類似美國HTV-2飛行器「高拋入軌」飛行失敗的風險。


2011年試飛中在大氣層內閃閃發光的HTV-2……

中國關於美國HTV-2第二次試射失敗的原因分析


這段解釋了這個飛行器的試飛過程。

我們已經知道,美國稱為WU-14或DF-ZF的飛行器,使用的是「長征2」火箭為主動力,而從這段文字裡我們可以推斷,這個飛行器,用的是一種固體助推器。為了達到洲際速域,那麼或許是以東風-31導彈為主動力的。所以,美國所觀察到的,8次高超滑翔試飛,實際上是多種不同型號的飛行器試飛,只不過美國人出於種種考慮,將其一律稱為WU-14或DF-ZF。

第一級固體火箭升空到一定高度,就開始轉彎,讓火箭處於大攻角狀態,一邊加速,一邊提升高度。在到達預定高度速度後,關機,並讓上面級利用重力繼續轉彎,直到達到接近水平狀態,再點燃第二級火箭,開始進行加速。在第二級火箭燃燒完成時,高超飛行器進入滑翔狀態,開始進行試驗飛行。

相比之下,美國HTV-2的滑翔器,是採用高拋,也就是先讓火箭將飛行器送入大大超過其滑翔試驗所需的高度,然後俯衝下來,與大氣層接觸,進行「打水漂」飛行,最後才進入大氣層內滑翔。

然而這種方式下,就出現了一個嚴重的問題,即所謂「邊界層轉捩」。簡單的說,就是「打水漂不穩定」,因為在物質性質急劇變化的邊界層內,飛行器的飛行會受到非常複雜的影響,無法穩定的「打水漂」——要想實現「打水漂」,就必須搞清楚「水面」的性質,但現在又沒有試驗條件去搞清楚這個「水面」的性質,於是「水漂」就打不穩,結果就「死循環」了,這導致研究遇到很大的困難。HTV-2滑翔器就是「死」在這個問題上,當它以20倍聲速進入「水漂」狀態時,意外發現氣動加熱的程度比預計的要翻倍提高,結果就燒掉了。


HTV-2的控制方式是直接力控

美國計劃在繼HTV-2之後的HX飛行器上改用相對平緩的高拋彈道,而理想的測試彈道,是圖中綠色這條,這也是中國2014年後進行高超滑翔所採用的彈道


而中國的高超滑翔器則是採用先避免進入邊界層,在大氣層內就開始滑翔的方式,首先實現「起滑」,避免了「邊界層轉捩」的不確定因素。

……我敢說……「規避了類似美國HTV-2飛行器失敗風險」這句話能把美國人氣個跟頭。

事實上我們看到美國原計劃2017年進行實驗的HX飛行器,就是打算降低「高拋」的高度和起滑的速度,來實現試驗的目的——當然最後這個試驗沒有進行。未來美國的試驗會怎麼搞,我們等著看2019年他們規劃的這幾次飛行試驗吧。


理想中進行多次加速,在大氣上層進行「水漂」式飛行的彈道


後面,文中又提到,在洲際射程1/5的靶場條件下,他提出並成功驗證「螺旋式側傾轉彎+主動浮沈+掠地回收」、「全程滑翔機動能力管理」等技術,實現了寬範圍、強機動飛行控制能力考核。獲取了洲際速域氣動力/熱參數,系統認知了臨近空間「新環境」,整體技術水平跨入世界先進行列。

這就是在說另一個問題了,雖然我們前面提到,通過水平起滑的方式,中國搞定了試驗可以進行下去的問題,但如果在試驗中無法模擬出美國HTV-2所計劃試驗的,20倍聲速以上,也就是「洲際速域」的飛行條件,那就沒有必要浪費長征-2火箭的第一級來進行試射了。

大家都知道,在我國境內進行導彈試驗的通常彈道是從太原衛星發射場,到西北某靶場,射程約2000公里,而我國的洲際導彈射程要求應該在10000公里左右。

對於傳統的洲際導彈試射而言,可以通過高彈道方式,實現在大氣層外飛行距離較長,而地面投影飛行距離較短的特殊試驗彈道。

但對於高超滑翔器而言,它的彈道本身就是非常平直,是利用空氣阻力和本身進入滑翔時的高速度,實現飛行的,而同時它又沒有動力,因此在飛行過程中速度只能不斷下降。

而此前西方也曾報道,WU-14的飛行速度約為10馬赫,這顯然並不能達到「洲際速域」。

那麼這個問題是怎麼解決的呢?

這就是這位被提名人的一項專利了:「主動段壓低彈道提高初始動能、再入段急速下壓產生高熱環境,再拉起平飛並實施大橫向機動飛行」。


列車長手繪圖……大家看個意思,靈魂畫師

大致試飛過程:垂直起飛,重力轉彎壓平彈道,拋棄第一級,水平加速,達到M10,拋棄第二級,第三級點火同時俯衝,達到M20-25,拋棄第三級,開始螺旋飛行,模擬洲際導彈全射程飛行,最後掠地回收飛行器……這是真震驚!這是真黑科技!比之前外界想象的簡直「黑」的不是一點半點!美國人為什麼會表示中國已經領先了?就是因為銷魂的一「飄」!


簡單來說,就是利用急速俯衝(可能還啓動第三級固體火箭),使飛行器在滑翔中速度大大提高,達到接近20馬赫的設計速度,取得測試參數,然後再拉起平飛,並實施大橫向機動飛行。

或者說:「螺旋式傾側轉彎+主動浮沈+掠地回收」、「全程滑翔機動能力管理」
這一方面驗證了飛行器本身的控制能力,另一方面驗證了耐熱、抗過載性能,總體構思非常巧妙。

某種角度來講,這種設計思路,不是美蘇冷戰時代那種「暴力破解」(就像當年研制土星5號噴管那樣,用無數次試驗,花費巨額經費),而是非常中國特色的「四兩撥千斤」,其中凝聚的智慧結晶讓人贊嘆。

那麼,我國的高超飛行器究竟是啥樣的呢?

之前大家有過不少想象,在「維基百科」公佈的想象圖里,一開始畫成類似美國AHW的雙錐體+空氣舵,後來又根據中央電視台火箭軍電視新聞中播出的畫面和高超聲速風洞的模型,畫成類似HTV-2的升力體構造。

但實際上呢?

大氣層內高超聲速全程機動飛行演示驗證項目:針對臨近空間新環境和新外形帶來的不可預知的風險,提出用成熟的空氣舵機動彈頭外形進行新環境的探索,2013 年4 月飛行試驗圓滿成功,支撐了國防重大專項的技術進步。

……

空氣舵!在20倍聲速的高溫高壓氣流中(AHW是10馬赫),能夠轉動自如的空氣舵!……

什麼叫「黑科技」,同志們,這就是「黑科技」!


2013年的第一次高超聲速滑翔實驗,應該仍是利用常規的「高拋」彈道進行試驗,順便也對「邊界層轉捩」問題進行了探索


不過,有昨天東-16B彈頭15馬赫的基礎,其實大家應該有心理準備,運用特殊方法,讓空氣舵能夠經受20馬赫的考驗,並非不可能!而且,這次試飛還「首次在飛行試驗中獲取邊界層轉捩數據」,為某國防專項工程氣動研究奠定基礎。

也就是說,中國是使用類似東-26的雙錐體空氣舵機動彈頭外形的飛行器,進行第一次洲際速域高超聲速滑翔試驗的,這次試驗中,飛行器是按照傳統的高拋入軌方式進行試驗的,因此取得了「邊界層轉捩」數據(也就是「打水漂」成功)。


中國2013年測試成功的,首次完成「洲際速域」(20-25馬赫)試驗的滑翔器基本外形與美國AHW相似,都是軸對稱空氣舵面彈頭

2014年後進行試飛的滑翔器或許是這樣

或許這樣……


這也告訴我們另一個「秘密」——其實這是很順理成章的了——美國人所謂的8次WU-14飛行——其實測試的可能並不是同一種飛行器。而且,中國進行的高超飛行試驗——至少美國人沒有觀察到我們的第一次,也就是2013年4月這次……

而且,我們在文中也可以看到,在2013年這次試驗成功後,更先進的高超飛行器進行了試飛。

在2012年的這位總師的一項專利成果描述中,我們看到:

針對更高級飛行器直接入軌、平穩起滑需求,提出飛行級間採用非連續無動力滑行、利用自然重力改變彈道傾角的模式和上面級全力加速,水平起滑的設想,指導設計人員實現之,並組織飛行試驗成功驗證。

這才是西方所謂WU-14飛行器。這種飛行器是什麼外形,我們就不得而知了——但因為文中提到它採用了「傾側轉彎」方式,所以至少不大可能是雙錐體軸對稱外形了。

不論所謂WU-14試驗中所試飛的飛行器到底是哪種外形,我們可以肯定,這些飛行試驗已經大大超過了美國僅有的一次HTV-2試驗失敗,為中國研制真正能用於實戰的「洲際特種飛行器」奠定了基礎。

未來有一天,我們將看到以20倍聲速划破長空,刺向敵人心臟的「民族尊嚴」,這就是本文所介紹的這位「光華」獎被提名人為中華民族做出的傑出貢獻!
文:張國威

前飛彈預警中心指揮管制長周宇平受訪時指出,北韓現有搭載核彈頭的彈道飛彈的確已經可以攻擊到台灣本島與外島範圍,不同於美國在南韓部署的薩德系統,台灣僅能依靠愛國者系列及天弓三型飛彈進行低空近程攔截,但由於缺乏高層與海基攔截系統,效果有限。

周宇平指出,與美方在南韓部署的薩德末段高空飛彈的防禦系統相比,國軍的愛國者防空系統在美軍是屬於較低空層攔截武器,無法像部署在南韓的薩德系統一樣,可以提早偵測到並攔截高空層的彈道飛彈目標,未來只有再結合由中科院自主研發生產的天弓三型飛彈系統,以及廣域部署多數低層系統的涵蓋方式,偵蒐並攔截來襲的短程與中程彈道飛彈,涵蓋並保護台灣本島的重要政軍經與相關民生設施以及高密度的人口區域。

周宇平說,國軍的愛國者系統及天弓三型飛彈系統雖有一定防禦之能,但無疑屬於「更末段」的飛彈防禦系統,薩德攔截彈道飛彈的有效距離約在高空50至150公里之間,而愛國者及天弓三型受限偵測功率,有效攔截距離僅有高空15至30公里。

周宇平認為,北韓長程彈道飛彈在重返大氣層階段,時速可能達到1200公里,甚至接近10馬赫的超高速度,以台灣現有的愛國者及天弓三型系統極難對其實施有效完整的攔截,而且國軍攔截彈道飛彈射出第一波後,很難會有發射第二波的機會,這也是國軍也想購買薩德系統或是由中科院繼續發展的真正原因。因為台灣已經具備相當的研發能力。

-----------------------------------------------------------------------------

網友在問,我們都在貼一些未來的東西幹嘛?
因為超聲速飛行器也是在研發探討階段,根本沒有實際的武器設計階段! 我只是呼應一下對岸的貼文,台灣也在準備試射可以打到70公里高空的天弓三plus(下一代),當然也可能更高! 天知道多高! 彼此放話一下!
〔即時新聞/綜合報導〕「漢光33號」演習電腦兵棋推演於本月5日結束,模擬中國在2025年入侵台灣,軍方以確定會在2025年獲得的武器裝備進行推演,而12套國造天弓三型防空飛彈在今年首度納入兵推,配備相位陣列雷達、具備優異微小目標追蹤能力的天弓三型飛彈,在兵推過程中擊落不少共機,對共軍犯台空中武力造成極大威脅。

根據《風傳媒》報導,軍方原本在兵推中的台海制空作戰階段規劃兩套劇本,若將F-35戰機納入兵推,將以「機、彈、砲」的接戰程序應對共軍空中武力,但後來因考量F-35參數不足等因素,最後未將F-35戰機納入兵推,改以「彈、機、砲」策略應戰,以防空飛彈先行接戰。

軍方官員指出,天弓三型飛彈造價只有美製愛國者三型飛彈的一半,但精準度更高,在此次兵推過程中,天弓三型飛彈攔截不少共軍戰機,連負責攔截共軍導彈的愛三飛彈最後也拿來攻擊戰機,兩者對共軍犯台的空中武力形成一大威脅。

目前天弓三型防空飛彈已研發完成,空軍也已正式編列748億元預算,預定於2024年前採購12套,在全台陸續完成部署,此次漢光兵推首度將天弓三型正式納入防衛軍的編裝,並搭配愛國者三型飛彈,在台灣尚未獲得F-35戰機之前,背負台海空防第一波攔截任務。

http://news.ltn.com.tw/news/politics/breakingnews/2067801

Charlie_H wrote:
〔即時新聞/綜合報...(恕刪)


我猜兵推應該故意沒把造艦成功的潛艦部隊放進去推。

國軍還留了一手。
COPY from WIKI

天弓三型的研發計劃啟動時間點非常早,從技術基礎開發到實體研究至少更換過三個開發專案執行。最早的專案在台灣海峽飛彈危機爆發的1996年4月,媒體報導中華民國國防部參謀本部核定以5年39億新台幣的預算進行天弓反飛彈系統基礎技術研發;因國防二法到2001年甫正式實施,在法案通過之前國會並無法獲得完整的國防部預算資料,故正式解密前實際編列預算總額當前仍不明朗,外界僅曉得1996-2000年度的預算內中科院編列了研發天弓反飛彈系統基礎研究計劃,1997年度預算中編列10億新台幣[3]。

天弓三型進入正式系統開發代號「層系計畫」,則是在2000-2007年編列190億新台幣研發經費,因此在2001年陳水扁總統執政白皮書內便提出此開發方向,後來與雄風三型、雄二E型共稱「新三彈」[4];早期國外媒體推測與弓三配套的搜索系統為代號「長山」的新型雷達,可搜索1千公里距離的目標[5],不過後來中科院展示的模型或是被拍到的實體照片則較為類似愛國者飛彈系統的AN/MPQ-53機動相位雷達車,目前外界稱之為「機動型中程三維相列射控雷達」,正式編號不明,軍事雜誌媒體則透露機動相位陣列雷達的導引目標能力遠弱於長白雷達,僅能接戰9個目標[6]。

雖然天弓三型的研發計劃是最早公布給外界得知,也在2007年中華民國國慶日當天展示飛彈,並在台北國際航太暨國防工業展多次展示其4連裝垂直發射車,但外界沒有獲得明確資料證實天弓三型的測試或布署狀況;自1998年起,天弓ATBM便有媒體宣告發射成功的消息[7],2006年國外媒體甚至認為國軍將量產天弓ATBM與愛國者共組12個飛彈連構成台灣的反彈道飛彈系統[8],接著就是2007年國慶展示。然而該次展演結束,立法院在下半會期審查2008年度國防預算時,立法委員林郁方卻指責國防部長李天羽拿不成熟的裝備出來展示,為好大喜功之舉[9]。而實際上,層系計劃結案後弓三狀況依舊沒有在公開預算中現身,媒體則在2008年透露弓三尚未量產[10],相較起機密程度更高的雄三或雄二E在量產預算編列透明化,弓三在預算書上的狀態則顯示了開發似乎出現障礙。

在層系計畫結案後,中華民國國防部則繼續編列號稱為弓三提升計劃的「強弓專案」,在2008-2011年編列了62.58億新台幣,在2011年以前,外界得知的弓三專案研發經費已經為300億新台幣左右。至於隱藏在其它基礎科研的經費則另計。理論上,在2011年經費執行完畢時弓三應完成所有研發事項;但直到2013年,外界才獲知天弓三型於當年初步完成測評[11],至於「因故」拖延的2年理由則未有答覆。早前曾於2013年9月的首次試射測試卻爆出最終因尋標頭未能順利開啟而試射失敗[12][13]。

2014年12月,中科院釋出「新三彈」中雄三與弓三後續試射的影片與照片,其中並有熱影像拍攝的天弓三型命中目標片段。2015年5月21日,國家中山科學研究院在該院官網展示國軍新一代武器系統,其中天弓三型飛彈介紹中提到主要防禦飛機、巡弋飛彈、反輻射飛彈及短程戰術彈道飛彈等威脅。目前天弓三型所有公開的研發專案均已結案,中華民國國防部決定於2015年起量產天弓三型。在2015年國防預算書內,建案名稱為「陸基防空飛彈系統」,將從2015-2024年間斥資748億3,466萬6千元新台幣採購,用以取代服役已久的MIM-23鷹式飛彈[14]。但實際採購規模卻未列入預算計劃書內,曾遭受立法院批評。

同時,中科院也在進行研發,計劃將射程高度從45公里增至70公里,並具備以遙測技術讓飛彈姿態改變的能力[15]。

雖然有時候會調侃某些說自己有某某朋友的某某權威信息的專業網友。


不過說到這個我還真是有從朋友聽來的一些邊角消息。


做閥門的鄰居,因為都是工科畢業並且喜好相近所以關係比較近。前些天一起吃飯的時候,講到他跟綿陽風洞研究機構的工作人員多次打交道,主要是採購閥門的負責人,跑遍了全國大小閥門供應商。現在他們在跑的新項目,要求的管道內壁耐溫要求不低於2400℃,幾十個Mpa。

我這個鄰居本身是做民用閥門的,職業習慣所致,就跑去查各種國內外標準。

根本查不到完全符合這種使用工況的標準………………

查到碳化鉭/碳化鋯的耐溫性能符合,用他的行業習慣跑去問別人多少錢一噸,結果人家回復說我們這都是算克數賣的……


不過了解了對方的要求是多麼高以後他也放棄了。


這已經是探索而不是追趕階段了。

La_dante wrote:
此文为大陸觀察者網...(恕刪)


  • 7
內文搜尋
X
評分
評分
複製連結
請輸入您要前往的頁數(1 ~ 7)
Mobile01提醒您
您目前瀏覽的是行動版網頁
是否切換到電腦版網頁呢?