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席亞洲:中國的高超聲速試驗水平到底如何?
送交者: 力挽狂瀾 2015年06月22日21:13:38 於 [軍事天地] 發送悄悄話

近日,“五角大樓非正式代言人”《華盛頓自由燈塔報》宣稱,美國情報部門發現了中國第四次高超聲速導彈測試的相關信息。不久,中方外交部發言人證實進行了試驗。這次試射的高超聲速飛行器,與前幾次發射的相同,被美方稱為WU-14飛行器。據稱,在本次試飛中,WU-14表現出了“超乎尋常的機動性”。

不獨是中國在研究,美方當然也沒有停歇。不久前,美國空軍官方媒體宣布,空軍已經完成準備,可以再次試射X-51高超聲速巡航導彈實驗彈。同時,去年試射失敗的陸軍AHW“先進高超聲速武器”系統的發射場也將在今年完成修復工作,隨後馬上就要進行再次試射。顯然,正如一位美國參議員在中國首次試射高超聲速飛行器後說的那樣:“美國決不允許自己在這一方面落後。”

1948年,錢學森在學術會議上提出了“助推-滑翔”彈道

黑板、粉筆、科學天才、簡單而震撼的設想,這張照片在不同的地方用不同的方式被一再呈現

那麼,高超聲速武器到底有何秘密,為何中美俄都在積極研製這種武器?它真的像網絡傳聞的那樣“天下武功,唯快不破”嗎?有媒體說,美國在這方面技術遠遠領先於中國,是真的嗎?筆者試圖從歷史和技術角度分析這些問題,由於資料和知識限制,錯漏難免,謹供讀者參考。

錢學森一人啟動中美兩家的高超聲速研製

幾乎所有現代軍事武器都可以在已經塵埃落定70年的第二次世界大戰中找到其始祖,高超聲速武器也不例外——高超聲速滑翔概念的最初源頭甚至還要更早一些。

在兩次世界大戰期間,納粹德國在佩內明德測試新型大炮,這其中就包括一系列大口徑遠程列車炮。當時德國對用次口徑炮彈提高射程很感興趣,於是就用列車炮進行試驗,結果有了意外的發現。當從海拔較高的地點發射這種長杆炮彈時,它的射程會比在低海拔地點發射遠得多。在排除高海拔地區空氣稀薄、阻力小等因素影響後,發現射程仍要遠出不少。於是,德國科學家們大膽推測,長杆炮彈在飛行中段具備一定的“攻角”(即炮彈幾何中心線和炮彈飛行方向的角度),使其在高速飛行時具備較高的升阻比,因此在特定密度的大氣中可以滑翔很遠的距離。

納粹德國設想了一系列利用滑翔增程原理的炮彈,包括電磁炮的炮彈

這個原理激發了火箭專家桑格爾的靈感,他在1940年為了滿足希特勒“跨過大西洋轟炸美國”的設想,設計了一種驚世駭俗的先進飛行器。這就是“銀鳥”空天轟炸機,這架轟炸機採用火箭發射升空,在達到極高的速度後,以特定角度撞向大氣層,在大氣層中滑翔,就像巨炮所發射的那些炮彈一樣。如果速度、角度合適,那麼飛機會被幾次反彈拋出大氣層,然後再重新落入大氣層。在飛到美國上空後就投擲炸彈轟炸目標,然後繼續飛行,着陸在日本控制的太平洋島嶼上。

桑格爾“銀鳥”洲際軌道轟炸機想象圖

“銀鳥”草圖

“銀鳥”設計被否決後桑格爾博士設計的A-4B導彈

“銀鳥”轟炸機的飛行軌跡就是今天人們所稱的“桑格爾彈道”(也叫“彈跳-滑翔”彈道,或者“水漂彈道”)。不過,當年桑格爾之所以將這個彈道設計為要幾次把飛行器拋出大氣層,是設想利用宇宙的低溫來降低飛行器表面溫度,以免它燒毀。但實際試驗發現,高速飛行導致的熱防護問題遠遠超過最初設想,而且“跳”到太空中,並不能迅速降低飛行器的溫度,因為沒有空氣傳導來散熱。於是“銀鳥”就倒在了這個難題面前。後來桑格爾又提出過一個A-4B火箭(A-4火箭就是大名鼎鼎的V-2導彈)方案,在火箭前面安裝一個更小的飛行器,由人操控直接撞向紐約的目標,飛行員在撞擊前跳傘……不用說,這個方案也沒好到哪去。

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