中國第二次洲際彈道導彈全射程發射任務結束已經有幾天了,但此次任務帶來的影響力還在持續擴散。近日,一段據說是菲律賓呂宋島上的人拍的東風-31AG視頻在網上傳的相當火熱,這段視頻的確很有意思,他們甚至拍到了導彈級間分離的畫面。
此時導彈處於有動力飛行的“上升段”,發動機羽流已經呈現擴散狀,這是高空的稀薄大氣所致。
還有這壯觀的“火箭雲”,這是導彈固體火箭發動機燃料燃燒後殘留在大氣中的顆粒物,在陽光照射下形成。
級間分離瞬間
完成級間分離之後,導彈持續加速上升,當第三級發動機關機時導彈就將達到它的最大速度,這種射程接近1.2萬公里的洲際導彈的彈道頂點高度通常在1000公里左右,比我們國家的大型載人空間站飛行高度還要高得多。
這裡說個題外話,1000公里左右的高度區間也是“中段攔截導彈”設定的高度指標,中段攔截首先考驗的是高度到達能力。比如美國GBI中段攔截彈的飛行高度就大於標準3型中段攔截彈,攔截彈能飛多高,決定了它能攔截何種射程的彈道導彈。
抵達彈道頂點之後在重力作用下高度開始下降,下降至一定高度時,戰鬥部調姿,並與末級火箭分離,準備再入大氣層。
不同於載人飛船返回艙的半彈道式再入,洲際彈道導彈的戰鬥部是典型的彈道式再入,相較於載人飛船返回艙可產生升力作用的半彈道式再入,彈道式再入並不產生升力,只有阻力,過載值比較大,與大氣摩擦產生的熱量也更大,此時戰鬥部外殼上的隔熱材料將燒蝕氣化,帶走熱量,進而發揮隔熱作用,以使戰鬥部內部設備溫度處於正常值。
再入大氣層之前洲際導彈飛行在真空環境中,沒有阻力,所以速度比較高,再入大氣層之後速度會急劇下降。
以往有些人以為再入大氣層之後速度會持續提升,這是錯誤的,因為稠密大氣層是天然的減速場,此階段也被稱為“氣動減速段”。神舟載人飛船、嫦娥五號返回器、嫦娥六號返回器……這些都是將此階段視為天然的減速場,可以削減90%的再入速度。
洲際導彈當然也會受到氣動減速段的影響,進而大幅削減再入速度,通常在再入大氣層入口階段的速度如果是超過20馬赫,那麼當戰鬥部穿越大氣層,抵達目標上空時速度通常會削減至6馬赫左右。
大氣層對於跨洲際打擊武器而言,其實也是利好,因為如果是雙錐體或乘波體彈頭就可以發揮在大氣層中的升力控製作用,進行彈道軌跡的重塑,以躲避敵方雷達探測或防禦武器的攔截。