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东风-17的“黑科技”还没完呢 滑翔到一半还能再加速见没见过?

观察者网 2019-10-22 08:28:10
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说到这儿我就想起,这几年一说中国什么高科技产品,就会有一帮不知道哪里来的“材料学祥林嫂”,跟你说:“哎呀,有什么用啊,中国材料学不行啊……”然后就开始“神论”,什么“辽宁舰航母钢板中国造不出”,什么“航空发动机叶片材料中国造不出”,什么……巴拉巴拉

我的娘,顺便还有一批人开始跟着美国人起哄一会喷中国卖稀土,一会喷中国没有铼,靠进口……

哎妈呀……

东风-17的“黑科技”还没完呢 滑翔到一半还能再加速见没见过?

这事儿呢,说起来很复杂,有些材料我们国内是存在资源问题,而有些则是涉及到更复杂的产业化问题,比如航空发动机的铼。但是材料学其实说穿了是一门苦功夫,是要靠试验和积累来取得进步的,这几年国家投入巨大,在一些特定的方向已经大有突破,站到世界领先并不稀奇。那些还落后的地方,在持续的巨额投入之下也不会搁置太久,拿这些东西来发表“祥林嫂”式的,我们这也不行,那也不行的言论,在各种和材料科学没有关系的地方也要来“复读”,还张嘴就是“日本材料科学领先”(其实并不)什么的……这就让人厌烦了。

以后各位读者如果你再看到这种人,把东风-17拍他们脸上就行了——材料学不行,材料学不行怎么造这玩意?

东风-17的“黑科技”还没完呢 滑翔到一半还能再加速见没见过?

不过今天我要说的呢,还不光是这篇微信里说的纳米气凝胶隔热材料的事儿。

在这篇国防科大发表的文章里有这么一句话:“全舱段必须采取这种轻薄的隔热材料,才能够保护内部结构,同时尽可能减轻弹体重量和注入更多燃料。”

这句话表明什么呢?之前大家就看到航天科技集团相关的论文中提到了东-17导弹滑翔的参数,射程约1700公里。

起滑高度60公里,起滑速度10马赫,在无动力滑翔到1400公里的时候,速度将会降低到4马赫,由于这已经脱离了滑翔体飞行的最佳速度区间,升阻比将会急剧降低从而导致飞行器开始快速下坠。射程是到不了1700公里的要求的。

因此大家多猜测东风-17的滑翔体内应该有一个小型火箭,可能是固体火箭或者液体火箭,在滑翔速度降低的时候再用火箭发动机把速度提起来,继续维持高超声速滑翔状态。相比之下,很多类似的导弹末段飞行速度就很低了,比如美国“潘兴2”导弹就是以2倍音速完成最后的下坠攻击的,而俄罗斯的一些高超声速导弹末段速度也较低。这样的速度就比较容易被末段反导系统拦截了,比如“爱国者3”。

东风-17的“黑科技”还没完呢 滑翔到一半还能再加速见没见过?

现在看看当初中科院风东里吹的模型后面两个洞洞……真是“别有洞天”了啊

当然了,还有另一种可能,就是会不会这里说的燃料是微型姿态控制火箭的燃料呢?

我们知道美国的HTV-2(就是2011年开始两次试验都炸了的那个)飞行器的姿态控制,就是用4个冷气直接力控制系统(RCS)和两片气动翼面联合进行的。

只不过HTV-2爆炸了,有一些国内的论文就将其爆炸原因归咎于控制率没有完全掌握,导致局部温度过热,烧穿了弹体前缘的碳碳复合材料(碳纤维布)。

东风-17的“黑科技”还没完呢 滑翔到一半还能再加速见没见过?

HTV-2的控制系统,有4个姿态控制喷口(弹体内有储存的液氮,喷射出来产生动力用于控制),腹部有两片襟翼

相比之下,东风-17的控制用的是空气舵,当然你说有没有RCS,我也不敢打包票,只能说似乎不太有必要。

东风-17装有4片很厚的全动翼面,根据国内的其他相关论文,也是使用耐高温合金等新型材料,能在20倍声速环境下正常工作。而且我们可以看到它的翼面前面有一个“台阶”一样的结构,这就是所谓的“高超声速联排翼舵”,这个设计能让舵面在“台阶”产生的激波里面,从而可以降低温度,也是东风-17导弹的独有设计,同样,这个设计能够使用,也和中国完善丰富的高超声速试验条件分不开,高超声速复现风洞在我国掌握“基于激波装配法的设计方法”方面功不可没。

东风-17的“黑科技”还没完呢 滑翔到一半还能再加速见没见过?

东-17的舵面是安装在一个“台阶”上面,根据此前“光华奖”文件中的说法,这就是“高超声速联排翼舵”

东风-17的“黑科技”还没完呢 滑翔到一半还能再加速见没见过?

虽然和示意图不一样,但是原理上是一样的,也就是将翼面置于前方翼面产生的激波内部,从而避免增加阻力和导致温度升高

我们前面提到过所谓“激波装配法”也是目前只有中国掌握的设计方法你,这套方法意味着已经掌握了高超声速下激波形状的精确模拟方法,也是各种形状特殊的高超声速飞行器设计上必备的新技术,如果不掌握这种方法,就只能靠耗资巨大的试错了……

现在我们知道了东风-17弹体内有火箭发动机,由于考虑到该发动机应该是主要用于滑翔阶段的能量管理,因此需要变推力,并能够重复启动,那么用液体燃料显然是最合适的。

而要在东风-17这样的战术导弹上使用,液体燃料显然应该是可储式的,也就是常温液体燃料(偏二甲肼、四氧化二氮——也可能是一些新型常温液体燃料和氧化剂组合)。能够在对价格要求如此严格,生产批量如此巨大的东风-17上运用可储式常温液体燃料,表明中国在这方面技术成熟度已经非常高——那么这就意味着,在更大型的井射弹道导弹上运用相关技术,那简直是手到擒来……对不对?

责任编辑:傅鑫 CM033
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