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超高音速武器的设计难点在哪里?

该问题已帮助 时间:2020/9/15 13:17:08
超高音速武器的设计难点在哪里?
推荐答案
笔不意驰 09-15 13:17

风洞是航空史上最大的助力之一。没有高超音速风洞,弹道导弹依然能飞出15到20马赫速度,但是如果要在这个速度进行可控操作,就需要一步步优化,而这个时候就需要风洞的作用了,如果没有风洞,可以一次次的发射导弹弹头模型,不过那时候浪费的时间和资源,不比高超音速风洞低。可以说,没有高超音速风洞,就不可能作出高超音速武器来。

其他答案
军武数据库 09-15 13:17

谢邀,这件事并不是什么难事。

关键在于效费比怎么处理好。

所谓的超高音速武器(应该叫高超音速飞飞行器),是指飞行速度在5马赫以上的武器系统。

这里其实早就包括了很多弹道导弹了。

所以W君就直接告诉你不难了。


现在世界上一共有20几个国家是可以制造出弹道导弹的,而且这些国家所能制造出来的弹道导弹往往都可以达到甚至超过5马赫的飞行速度。毕竟,对于火箭系统来说达到这样低的速度是小菜一碟。


但——从效费比来说就得算一笔明白账了。

1959年美国制造了一架载人的X-15试验机,这架飞机不停的测试,在1967年的时候飞出了6.7马赫的速度。这个速度实际上是SR-71的两倍。


但是大家可能会问了,既然可以达到这个速度,为什么SR-71之后美国就没有更高飞行速度的飞机了呢?原因就在效费比上了。

从解密的数据来看,1966年的时候每次X-15飞行的测试任务消耗的平均成本是27万美元,而每次飞行其实就十几分钟,这样计算一小时的X-15飞行得花费超过70万美元(当然这东西飞不了1小时)。这是当时的币值。放在现在飞一圈得小几百万美元的概念了。


这就是高超音速飞行器在大气层内飞行所遇到的问题——效费比太低。

和发射弹道导弹不一样的是,高超音速飞行器几乎全部时间都是在稠密的大气层内飞行,因此飞行同等距离所需要耗费的火箭燃料就要多得多,这就意味着要多花钱。而真正达到的效果往往是更便宜的短距离或者中距离弹道导弹就可以达到的效果。这也是之前很多年来各个国家研制超高音速飞行器缓慢的最主要原因了。


而目前来看,高速反导系统的不断建立和完善,导致了轨迹相对固定的弹道导弹往往更加容易被拦截。而在大气层内高速机动飞行的高超音速飞行器在面对导弹防御系统的时候生存概率更高,所以这玩意就又拿到了研究的第一线上来。


但从技术角度上来讲,这种东西真的是没有什么太大的难点,材料学耐热方向的研究、空气动力气动弹性的研究等等一系列的问题其实早都解决了。关键问题则是如何用更少的燃料消耗达到高超音速飞行器的性能要求。如果不考虑费用问题的话,200吨的洲际导弹横过来打,别说5马赫,就是15马赫的速度都是可以轻松达到的。

所以目前的几款超高音速武器其实都走了一个相似的路子:先由载机带到高空在空气稀薄的位置发射。以俄罗斯的匕首为例,需要由Mig-31带到2万多米的高空进行发射,而本质上来说,匕首其实还是一枚弹道导弹的结构。

这个东西实际上和匕首是同源的。


至于咱们的DF-17其实也一样,利用主助推器达到高度和速度后再释放。原理上都是先打高了再平飞而已。

但这个路子,也不是什么新路子,X-15的时代就已经广泛应用了。

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