东风17为什么拦截不了?它的综合性能是多么的优秀!
“东风”17有哪些技术亮点?美国专家:世界上没有一个国家可以拦截。
被外媒广泛报道。军迷梦寐以求的“东风”17为什么拦截不了?它包含哪些技术手段?
2019年10月1日,中国火箭军“东风”十七亮相国庆阅兵。俄罗斯科学院远东研究所高级研究员卡申甚至直言,抵消中国战略威慑的能力是徒劳的。
在军迷眼中,“东风”41、“东风”17是中国火箭装备中的佼佼者。但“东风”41和“东风”17的实际使用情况却大相径庭。
“东风”41属于核d和洲际导d系列,主要起到威慑作用,属于最后一道防线。“东风”17是一种中近程导d,作战射程小于2500公里,可投入实战。
东风17到底有多厉害,可以投入实战?
今天就来说说东风17的优异性能和反拦截能力。
一个
终端变轨能力
灵活多变,难以拦截
“东风”17采用钱学森的助推-滑翔复合d道。
传统d道导d的d道是固定的。这种轨迹可以分为动力段和被动段两部分。火箭发动机会在动力段按照一定的发射角度将导d加速到一定的速度。到达关机点后,火箭体将与d头分离。d头进入被动段后,会在外层大气中以抛物线轨迹飞行,直到击中目标。
而采用钱学森d道的高超音速d道导d,其d头进入大气层后,将依靠d丸产生的升力调整姿态,进入滑翔飞行状态,而不是像传统d道导d的d头那样直接撞击地面。
从图片上看,“东风”17的d头又长又扁,与之前的圆形d头完全不同。从d头侧面看,d头下侧是平的,上侧是凸的,两边比较薄。d头尾部还有两个小尾翼。这两个小尾翼被设计成气动控制面,用于调整导d的飞行姿态。
换句话说,东风17的设计可以保证它进入大气层后需要根据实际情况改变飞行姿态。
这种三角形流线型结构的空气动力学外形设计,就是乘波体。波体是飞机前端的高超音速气流,会以冲击波的形式撞击机身下部,并被倾斜的机腹压缩,不断产生反d升力。这样,机身的飞行就像骑在冲击波上。
波体的气动设计可以最大程度的同时保证飞机的体积比和升阻比。在这种情况下,它可以携带超强威力的d头进行高超音速滑翔,可以在垂直面和水平面内灵活机动变轨。
“东风”17采用更先进的乘波战斗部,可以像水漂一样滑翔飞行。事实上,双锥战斗部也可以依靠冲击波,在大气层内外两层的交界处进行“水花”跳跃。但由于升阻比不够好,无法像升力体d头那样稳定滑翔。
这种滑翔式d头可以通过机动变轨来抵御敌人的拦截。它不仅可以在发现时通过机动摆脱敌方的拦截机,还可以简单地选择规划飞行路径直接绕过敌方的拦截系统部署区域。
二
强穿透力
高超音速很难拦截。
有人可能会说,“东风”17d头上面有四个气动舵面,而且还是菱形的。风阻不是很大吗?怎么可能是超音速?
东风17显然是东风16的升级版。东风17去掉了东风16的d头,安装了全新的尖头d头。粗壮的下肢足以证明它使用火箭推进。东风17的助推火箭d体是东风16的架子技术,正是这一点。东风17以高超音速飞行,东风16加速,飞行速度非常快,超过6马赫,最快甚至达到10马赫。
与d道导d相比,高超音速滑翔武器在再入阶段是不同的。上升阶段推进结束后,载荷会立即进入惯性飞行阶段,但高超音速滑翔武器在上升阶段推进器脱离后并不进行惯性d道飞行,而是重新进入大气层开始高超音速滑翔。
根据实际作战需求,部分机型将配备小型推进发动机。这种加装发动机的设计,不仅提高了突防速度,还大大增加了导d末端的机动性。这种增加发动机的设计也被称为战术助推滑翔机(TBG),理论上与现有的巡航导d具有相似的精度。
东风17主要依靠运载火箭的发射技术,将d头加速到高超音速。也就是说,在靠近大气层的空附近,载体与高超音速d头分离,然后d头进入大气层内的高超音速滑翔阶段。
在滑翔阶段,d头以其优良的气动外形作为波体飞行,在大气层边缘以高超音速飞行。
而传统反[/K0/]导d系统中拦截d的末端速度远低于东风17的超音速。
反导一般是为了拦截一般的d道导d,一般远远落后于那些机动能力超强,d道不可预测的导d。
比如你骑自行车去撞一辆超速行驶的车。这种情况下,你要确保撞一次,因为一次都没撞上,你就一点机会都没有了。车超速还能追上吗?
说不定车直行的时候你还有机会撞上。如果它最后变轨了呢?马上到你的时候突然转了怎么办?那你只能看着它不了了之。
对于反导拦截系统来说,“东风”17的拦截就是真相。
高效的末端机动和强大的突防能力与其出色的机动外形设计密不可分,但也正是这种设计让“东风”17无法被拦截。
三
曲率影响难以检测。
先来看看吧。拦截系统一般是如何拦截导d的?
d道导d发射时,首先要对付的是敌方预警探测系统中的红外预警卫星,如美军的SBIRS天基红外系统。它利用红外传感器探测火箭发动机的高温尾焰,对d道导d的发射进行预警。
红外预警卫星发射d道导d后,拦截系统将进入第二阶段。
第二个是门神,也就是陆基和海基d道导d预警雷达。它会根据卫星提供的d道信息搜索空域,引导拦截器进行拦截。“东风”17逃不过红外预警卫星的探测。东风”17要躲过导d预警雷达的第二级。
受地球曲率的影响,雷达对空内目标的探测会受到干扰。飞行高度低于某个值的目标,由于被地平线遮挡,无法被探测到。
传统d道导d的d道几乎总是在飞行高度较高的逃逸层,非常容易被预警雷达发现。而使用钱学森d道导d的“东风”17超音速导d,后半段在大气层内层滑翔,飞行高度不断变低。也就是说,“东风”17的飞行高度通常低于雷达探测范围。
此后,“东风”17非常容易隐藏在敌方雷达的探测盲区。当d头最终进入敌方雷达的探测区域时,对于陆基远程预警雷达来说,捕捉它的有效距离将大大缩短。这意味着敌方需要投入更多的预算和资源来建立和维护空运载器/轨道监测预警系统,以便有效发现“东风”17高超音速滑翔武器。
基于现有的陆基或海基预警雷达,一般来说可以在d道导d命中前14分钟探测到射程约3500公里的d道。但如果换成低飞行高度的高超音速滑翔武器,有效预警时间会缩短到4分钟。
这对于机动目标和固定目标来说都是极短的预警时间,使得敌方错过了很大的拦截窗口,最后不得不在末端拦截普通巡航导d来防御空。
东风17在其射程的前几百公里内,以传统的抛物线轨道飞行,这其实是东风17最容易被拦截的阶段,因为根据火箭发动机关机点的角度和速度,可以判断每条d道的d道点。不过这个距离会被我军的海上力量空覆盖。
在自由段末端,进入距离近1000公里的滑翔段后,“东风”17d头的飞行高度不会超过60KM,而雷达的探测距离为1000KM,探测高度下限往往在70-80KM。这种巧妙而有针对性的设计,会让敌方的d道导d预警系统非常尴尬。
而且,即使有预警雷达撞上滑翔阶段飞行的“东风”17也没关系。现有的中段拦截d都是针对传统d道导dd头即将到达的d道点提前进行拦截,拦截d的末端机动性很差。
现有中段拦截d拦截“东风”17时,很容易出现拦截d不如目标机动能力的情况。米格-25玩的AIM-9就是最好的例子。
目前,美国的反导系统有三个层次。第一级是中低空场拦截,主要使用爱国者反[/k0/]导d系统,其发射高度远不足以拦截东风17;第二级是末段高空反导系统,比如萨德反导系统。这种系统的射击高度是可以达到的,但萨德在末端机动性方面远远不够。
因为萨德拦截d的d头是标准的圆柱形d头,平飞情况下飞行阻力太大,不可能像东风17那样以高超音速滑翔。如果东风17机动规避,萨德拦截d会损失很多速度,追不上东风17。
综上所述,拦截不变轨的d道导d非常困难,因为速度太快,拦截窗口只有一次,成功率太低,而现有的拦截系统都是这个阶段。
至于“东风”17这种可以灵活变轨的d道导d,可以说完全没有拦截的可能!
除了无法拦截,东风17的打击精度也很出色。
“东风”17优秀的末端机动能力,结合主动雷达制导,可以将导d的打击精度提高到巡航导d的水平,还可以在稳定的中继制导下打击敌方机动目标。
为了提高导d的精度,“东风”17在滑翔阶段需要依靠双向数据链和惯性导航来完成中继制导,在末端需要利用自身的主动雷达制导系统进行地形匹配或目标探测。
同时,“东风”17d头的耐高温也是一大技术亮点。
看上图,“东风”17的d头前半部分有一块白色区域。其d头的白色区域是复合材料制成的天线罩。
一般情况下,以高超音速飞行时,快速飞行的导d会与空气体发生摩擦,在高速摩擦下会产生2000K以上的高温。高温会影响d内各种电子元器件的正常工作,甚至引起瘫痪。
没有隔热层,d体内的电子元件就无法有效工作。更何况很多天线罩使用的透波复合材料,普通d丸使用的合金,在极端高温下也会变形。美军HTV-2项目的最终失败是由于d丸的高温燃烧造成的。
东风17采用的碳纤维材质,完美避免了高温带来的各种问题。
“东风”17导d可能再次升级。
我国耗资4600万元建造的JF12激波风洞,在25至40公里的高空具备5至9倍音速的飞行条件。高超音速发动机至少需要60到70毫秒的实验时间,而JF12激波风洞已经可以做到100毫秒,国外相关风洞在30毫秒左右。
有了这种设计,中国可能会研发更多的高超音速导d。你觉得东风26,东风31,东风41以后会升级吗?欢迎大家在评论区留言讨论。
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