我国“超燃冲压技术”突飞猛进,东风17射程突增5倍

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楼主 (未名空间)

编者按:倘若说当年国产原子弹爆炸的成功使我们成功地迈向了世界核俱乐部的门槛,那么中国万吨级氢弹的成功首爆则使我们在世界上的话语权得到了更大的提升,也使我们的国防安全得到了更大的发展。和美国的第一个氢弹不同,我国的第一个氢弹就是一颗可用于实战的氢弹。

而且随着导弹技术的发展,各国也都采取由导弹来承载核弹头的做法。当然,这里面的核弹头既有原子弹也有氢弹构型,其中氢弹构型的核弹头也称为热核弹头(即:热核武器),那随着氢弹技术的不断发展,如今已知的五个合法拥有核弹头的国家所拥有的氢弹构型也早已从当年的"两相弹"升级为"三相弹",其威力也随之不断增强。

近几年来,我国的快速发展使得与美国的差距越来越小,为打破美国X-51型超燃型冲压发动机地面试验的纪录,此前,中国科学院力学研究所的团队在对超燃型冲压发动机的试验上取得了阶段性突破。加上这种高科技发动机技术,东风17射程至少增加了5倍,再次打破美国保持的世界纪录。
作为一种高超音速导弹,东风17在各个方面都表现出色,但就射程来说还是比较短的,只能威胁到二岛链以内,算是不小的遗憾。如今,超燃冲压发动机可以比东风17大出5倍的射程,达到12500公里,显然已达到洲际导弹的标准,不再局限于2号岛链。东风17到那时就能轻易的击溃夏威夷,速度超快根本无法拦截!

将来的东风17集“钱学森弹道”和超燃冲压发动机于一身,在我国早就突破相关技术,东风-17被定为技术综合体,属于厚积薄发。我们的国防科技以突破当今世界上最尖端的反导系统为基础,瞄准最具威胁的装备和特点,才能使东风17装备的研制有针对性。也就是说,把几种技术同时结合起来,殊不容易。

实际上!许多人可能是第一次听说超燃冲压发动机,具体地说,超燃冲压发动机是在以极高的速度将空气吸入,并将其压缩到数千度的高温之后,与燃料混合燃烧而产生的巨大推力。这款引擎比传统引擎有更大的推动力,技术也更加成熟,使得更多的武器制造进行了变革。所以多年来,许多国家在这方面投入了大量的精力和资金,美国就是其中之一。
超燃冲压发动机是直接放弃氧化剂的,其中进气压缩、燃烧和形成推力都是在超音速条件下进行的,因此能够产生比火箭高4倍的推力,这对火箭和高超音速武器非常重要,我国此次试验的成功显然是国际上一骑绝尘,以压倒性优势超过美国!超燃冲压发动机能够实现数倍马赫燃烧对我国非常重要,尽管美国以前有过成功的例子,但我们还是后发先至。这一突破显然意义重大。

分析认为,超燃冲压的实际意义是无论怎样被强调也总结不清楚其重要性的。东风17的外观在去年的“十一”会中仅公开,射程未公布,估计应该在1800-2500公里之间。如果使用超燃冲压,将高超音速滑翔弹(HGV)改为高超音速巡弋飞弹(HCM),只需较小的助推火箭就可以起飞,大量的氧化剂所占的重量就可以转化为燃料,大大提高射程。

即使算上超燃冲压发动机和辅助系统,射程的增加也是可以想象的。分析者指出,即使不可能增加15倍的距离,而只能增加5倍,也可以在全系统大小和重量大致相同的情况下,达到9000-12500公里的距离。但是分析指出,东风17现在亮相还是 HGV。相对于弹道导弹, HGV的飞行高度较低,由于地球弯曲,地面雷达的探测距离远小于弹道导弹,警用飞机的巡航高度也无法从根本上解决问题。

然而,传统的导弹预警是基于导弹发射时的巨大尾焰,以及初始轨迹推断弹道。并且 HGV虽然发射时存在着尾焰问题,但是转化后,可以通过机动能力,完全摆脱了单纯的弹道问题,使导弹的轨迹无法预测。预计在可预见的未来,天基探测仍然存在着技术上的困难。没有有效的跟踪,就没有有效的拦截,所以 HGV的突防能力比速度更快。

在现阶段,俄罗斯装备的匕首等高超音速导弹并不使用超燃冲压发动机,而此前美国试验的AGM-183也不使用超燃冲压发动机。我国研制超燃冲压发动机的速度很快,从某种程度来说,DF-17有可能成为世界上第一个使用超燃冲压发动机的高超音速导弹。

因此, HGV成了争相研发的焦点。除了东风17,我国还有东风26,还拥有高超音速滑翔能力。与 HGV相比, HCM的水平更高。高超声速导弹采用超燃冲压发动机,可以在整个飞行过程中有动力飞行,故称高超声速巡弋飞弹。

另外,高压氧舱的能量全部来自火箭发动机。就重量而言,自带氧化剂的火箭发动机比能从空气中吸氧的喷气式发动机要差。另外, HCM与 HGV只能进行相对简单的横向机动不同,它可以进行更复杂的机动,甚至迂回攻击。

HCM的助推器只需加速至超燃冲压的点火速度即可,因此, HCM对助推器的要求大大降低,有助于减小其体积和重量。但是,更小的增压器,意味着更小的发热量。而且超燃冲压本身的热特性,比火箭发动机小得多,这意味着天基探测实际上无法捕捉 HCM。高超音速武器 HCM的终极目标,分析指出,美国曾想一步到位,直接发展 HCM,但却陷入了动力问题。

因此,从某种意义上说,超燃冲压发动机是当今航空领域的前沿技术,它的出现对顶尖反导系统造成了冲击。外媒观察人士认为,如果中国超燃冲压发动机技术成熟,首次应用于现有的DF-17助推滑翔型高超音速武器,从而成为洲际高超音速导弹。

目前,DF-17是一种中程导弹,射程在1000-2000公里之间,其作战设想是远程打击美军第一岛链上的基地,以速度取胜,突破美日反导网。DF-17在使用超燃烧冲压发动机后射程超过5000公里,就可以直接成为威胁任何地方的武器。

除射程大幅增加外,DF-17型超燃冲压发动机的弹头还可以进行改装,缩小尺寸,并具有一定的隐身能力,这可以大大降低被美军雷达发现的可能性,从而获得更为致命的弹道。尽管美国在超燃冲压发动机研发方面起步较早,X-51在一三年就完成了测试,但是由于应用阶段过长,也遇到了技术瓶颈。高速超音速飞行所面临的挑战是多种多样的,例如武器周围的边界层气流、红外辐射管理等等,以5马赫的速度飞行可以产生强大的红外辐射,而且弹头上的鼻椎位置温度非常高,需要航天级耐热材料。

此外,东风17在高速和高机动性下可以突破任何导弹防御系统,对现有防御系统构成前所未有的威胁。这类导弹,美国没有,实际上,美国也进行过多年的高超音速导弹试验,但都没有成功。

总体来看,在现阶段,我国的核弹发展早已日新月异,水平也有了很大的提高,比如目前拥有东风-41和东风-5 B两款陆基洲际战略核导弹,它们分别是可携带分导多弹头,以及更可靠的潜射洲际核战略导弹“巨浪-2”和“轰-6 N”,传说中的空射核弹道导弹也是入役期更长。而未来,以高超音速核导弹、新一代隐身战略轰炸机、新型战略导弹核潜艇为代表的中国下一代核武器发射/运载工具将更加稳固中国的核安全,其背后当然也离不开当年"两弹一星"的奠基人们所奠定的技术基础。