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長劍100靠什麼實現4馬赫突防比美軍戰斧多了"一級"
送交者: 三把刀 2020年10月26日20:40:33 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  圖註:“長劍”-10遠程巡航導彈

  •   速度和射程,難以兼顧的矛盾體

  我們知道,“長劍”-10巡航導彈射程超過2000千米,解決了遠程精準打擊的問題。然而在導彈領域一直存在着一個難題——速度和射程,這兩個對現代導彈而言最為重要的指標,卻是一對難以兼顧的矛盾體,“長劍”-10採用渦輪噴氣式發動機,雖然油耗低,射程遠,但它一直採用0.7左右高亞聲速巡航速度。隨着現代防空反導武器技術的不斷發展,世界上現役的高亞聲速巡航導彈都面臨嚴峻的考驗,在敘利亞戰爭中,美國從潛艇和水面艦艇上發射“戰斧”遠程巡航導彈攻擊敘利亞重要目標,但據敘利亞方面聲稱,有4成導彈被其成功攔截,雖然這一聲明略顯誇大,但據事後分析,的確有相當數量的“戰斧”被防空反導系統擊落,原因就在於“戰斧”太慢。

  那麼要解決速度慢容易被攔截的問題,就必須將導彈的速度提起來,世界上目前不是沒有現役的超聲速巡航導彈,比如印度的“布拉莫斯”,然而其飛行速度雖然達到3馬赫級別(實際為2.5~2.8馬赫),很難被防空系統攔截,但它比沖較小,射程僅為280千米(雖然這是由於受限於國際武器條約,但即便沒有條約,“布拉莫斯”的射程也無法超過500千米)。

  如何才能既實現高速突防的目的,又能兼顧更遠的射程呢?俄羅斯曾推出“俱樂部”雙速潛射導彈,採用雙段雙模發動機的模式,在巡航段採用噴氣式發動機提升射程,在末段則採用火箭發動機將速度提高到超聲速,實現高速突防。那麼中國科研技術人員,是採取怎樣的方法,既保證導彈射程,又兼顧導彈速度的呢?

  圖註:“長劍”-100側前視圖,從圖中可以看出“長劍”-100採用5軸發射車,雙聯裝發射裝置

  •   解決方案:獨特的三級結構和飛行彈道

  與現役的巡航導彈多採用兩級結構(其中第一級為助推級,採用火箭發動機助推器,在發射後燃料燃儘自行脫落;第二級採用渦扇或渦噴發動機,長時間飛行直至擊中目標)不同,“長劍”-100採用目前獨創的3級結構,這也是其之所以能實現射程和速度兼顧的主要原因所在。

  其中,“長劍”-100的第一級採用傳統的固體火箭發動機助推器,點火後導彈從發射筒射出,然後快速提升速度並爬升高度,待到“長劍”-100進入數萬米的高空之後,這時第一級火箭發動機燃料燃盡,作為死重與發動機脫離,同時幫助導彈進一步加速。

  此時注意,“長劍”-100導彈從第一階段的爬升加速階段,進入了第二階段,巡航階段。但凡是超聲速、高超聲速巡航導彈,都必須採用高彈道巡航模式,這是其與亞聲速巡航導彈的重要區別之一。亞聲速巡航導彈以0.7~0.9馬赫較低速度巡航,在低空空氣阻力較小,完全可以實現長距離低油耗的巡航飛行;但超聲速/高超聲速導彈,其飛行速度高,在中低空空氣密度大、粘稠,阻力極大,根本無法實現經濟油耗條件遠程巡航,因此只能選擇空氣稀薄的高空巡航飛行。

  在高空飛行時,第二級的固體衝壓發動機開始工作,巡航階段結束後,導彈開始脫離第二階段助推器,依靠第三段的高超聲速布局的乘波體彈頭,進入第三階段高速滑翔飛行階段。在這一階段,飛行彈道呈不規則狀,以規避敵軍防空反導系統的探測和打擊,同時彈體開始在末段迅速降低降低高度,將勢能轉換成動能,速度不斷增加,從巡航階段的3.5馬赫左右,進一步加速到4馬赫甚至於5馬赫。

  圖註:外媒發布的疑似“長劍”-100巡航導彈發射的情景

  綜合來說,“長劍”-100採用固體衝壓發動機在空氣稀薄的臨近空間飛行,飛行阻力大大減小,使得導彈巡航速度相比採用“高空彈道”的“布拉莫斯”進一步增加;同時阻力小了油耗自然也低了,導彈的射程大幅延長。加上“長劍”-100無動力階段採用“水漂彈”的滑翔彈道,這也能在一定程度提升導彈的飛行距離。

  所以,臨近空間的超高彈道,加上火箭+固體衝壓發動機+滑翔彈道的三級結構,是“長劍”-100實現“速度和射程兼顧”目標的主要原因和手段。

  •   結語

  “長劍”-100的列裝服役,使其成為現役速度最快、射程較遠的戰略巡航導彈,末段4馬赫以上的突防速度,給現役防空反導系統帶來了極大攔截難度和挑戰,將大幅增加火箭軍在第二島鏈內的遠程作戰能力,是震懾敵膽的“撒手鐧”!


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