並不是速度達(dá)到5馬赫以上就可以被稱之爲(wèi)“高超音速武器”。一般來說,傳統(tǒng)導(dǎo)彈可以被分爲(wèi)兩類:巡航導(dǎo)彈與彈道導(dǎo)彈。
巡航導(dǎo)彈的飛行原理更接近於飛機(jī),它的彈道基本都在大氣層內(nèi)部,飛行阻力巨大,因此速度表現(xiàn)比較一般,大部分巡航導(dǎo)彈都處於亞音速級(jí)別,例如海對(duì)面的“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈的速度就只有0.8馬赫。
但它的優(yōu)點(diǎn)在於可以像飛機(jī)一樣進(jìn)行靈活的大過載機(jī)動(dòng),從而減少被攔截的概率。
彈道導(dǎo)彈的飛行原理更接近火箭,升空後,彈道導(dǎo)彈將會(huì)突破大氣層,在幾乎沒有空氣阻力的大氣外滑翔較長(zhǎng)距離,直到臨近目標(biāo)時(shí)纔會(huì)重新進(jìn)入大氣層,實(shí)施下墜攻擊。
因此,彈道導(dǎo)彈的飛行速度很容易就能突破巡航導(dǎo)彈的上限,但由於彈道導(dǎo)彈的飛行軌跡近似拋物線,容易被預(yù)測(cè)軌跡,從而被反導(dǎo)系統(tǒng)計(jì)算出攔截彈道的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更大,這是之前不可避免的硬傷。
造成這樣硬傷的主要原因,是因爲(wèi)彈道導(dǎo)彈的燃料限制,爲(wèi)了達(dá)到儘可能大的射程,都必須嚴(yán)格的遵循拋物線。如果採用機(jī)動(dòng)變軌,會(huì)消耗大量的燃料,這樣洲際導(dǎo)彈可能會(huì)變成遠(yuǎn)程導(dǎo)彈,遠(yuǎn)程導(dǎo)彈可能會(huì)變成中程導(dǎo)彈。
其次是因爲(wèi)控制技術(shù)、材料和工藝不完善。
在大氣層中反覆的穿越,而且在末端還要精確的擊中目標(biāo)。需要有高超的控制手段和極高的測(cè)控精度。同時(shí)重返大氣層又需要使導(dǎo)彈本身經(jīng)受高溫的考驗(yàn)。
所以,在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),這種遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的中段變軌都是無法實(shí)現(xiàn)的。
吳桐當(dāng)然不會(huì)滿足現(xiàn)狀,只是做射程的增加的話,根本無需她費(fèi)勁兒安排,切換N24高能燃料,就能做到的。她致力於改變這種現(xiàn)狀,而且,天才的先輩們,已經(jīng)做出了重大突破,錢氏彈道學(xué)功不可沒。
只是,因爲(wèi)錢氏彈道學(xué)運(yùn)用的艱澀,國(guó)內(nèi)目前尚未有這方面的運(yùn)用突破,吳桐想在這個(gè)基礎(chǔ)上,完善利用錢氏彈道,做出運(yùn)用方面零的跨越,讓錢氏彈道,展示它該有的,震懾性且無可攔截性的輝煌成果。
在前面向陸驍諮詢的探討中,吳桐發(fā)掘出了乘波體彈頭設(shè)計(jì),這也是在助力增加新型彈道導(dǎo)彈變軌能力,爲(wèi)其蓄力。
只彈頭的優(yōu)化變革設(shè)計(jì),吳桐深深覺得不夠保險(xiǎn),她加了彈身助力設(shè)計(jì)。在經(jīng)過細(xì)緻推衍,並且模擬後,吳桐最終定下了,結(jié)合錢氏彈道學(xué)的助推段分離的設(shè)計(jì)。
點(diǎn)火後,導(dǎo)彈會(huì)快速鑽升至臨近空間,乘波體與助推段分離,在稠密大氣層內(nèi)高超音速機(jī)動(dòng),可以在大氣層邊緣和大氣層內(nèi)進(jìn)行多次跳躍,也可以在大氣層內(nèi)或者大氣層內(nèi)外進(jìn)行大範(fàn)圍橫向機(jī)動(dòng),把中段的拋物線改成反覆在大氣層和太空中穿越的蛇形機(jī)動(dòng)曲線,乘波體彈頭還可以自動(dòng)規(guī)避反導(dǎo)系統(tǒng)並對(duì)預(yù)定目標(biāo)實(shí)施灌頂打擊。
且在乘波體上升段推進(jìn)器脫離後,能夠不用如之前的不進(jìn)行慣性彈道飛行,在錢氏彈道的衍射基礎(chǔ)上,而再入大氣開始高超音速滑翔,這種滑翔飛行位於大氣層邊緣或者大氣層內(nèi),因此,對(duì)於現(xiàn)有以攔截彈道導(dǎo)彈彈頭爲(wèi)主要想定而設(shè)計(jì)的反導(dǎo)系統(tǒng)而言,將會(huì)變成難以對(duì)付的目標(biāo),成爲(wèi)無可攔截的存在,且超越的速度,將能實(shí)現(xiàn),一小時(shí)內(nèi)全球到。
這樣的設(shè)計(jì),對(duì)動(dòng)能和材料都有極高的要求。 但是,吳桐最不擔(dān)心的,就是這兩項(xiàng)的挑戰(zhàn)。對(duì)她來說,最爲(wèi)難得還是沒有方向。
有了設(shè)計(jì)大方向的指引,吳桐繼續(xù)在材料上進(jìn)行公關(guān)推衍,很快,敲定了彈翼和垂直安定面用於覆蓋的碳纖維複合材料,以及重要的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),再配上吳桐再次升級(jí)的超耐高溫塗層。這樣一來,整個(gè)導(dǎo)彈彈體的耐熱材料算是準(zhǔn)備就緒了。
一手防護(hù),材料研發(fā)攻堅(jiān)到位,一手疏導(dǎo),降溫散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋪展,吳桐將雙向正面結(jié)合玩得飛起。
材料搞定,下一步,就是發(fā)動(dòng)機(jī)的攻關(guān)。
從戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),到空空導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī),吳桐在航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)版塊,一直在積蓄積累,未曾停歇,她在這個(gè)板塊,十足的可以稱得上一聲積蘊(yùn)深厚,首屈一指。
傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料限制,在N24超能燃料研發(fā)出來後,彈射燃料已經(jīng)不再受限制,同樣的燃料,在射程不變的基礎(chǔ)上,他們有了變軌大消耗的基礎(chǔ)。
超燃雙脈衝壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以再一步優(yōu)化,用於PL-17上,但是對(duì)於DF-17,就需要再一步簡(jiǎn)化、保留超音、速燃燒衝壓動(dòng)能,結(jié)構(gòu)要貫徹簡(jiǎn)單風(fēng)格,可以沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的壓氣機(jī)部件,要保持推進(jìn)效率非常高。
吳桐一一列舉出她對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的背後,是工作原理上的巨大挑戰(zhàn)性,一步步描繪出她所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)藍(lán)圖,逐步的完善填充,她的眼眸發(fā)亮,是明確的前進(jìn)方向。
常規(guī)規(guī)的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),火焰在燃燒腔內(nèi)燃燒的時(shí)候,速度都是亞音速的,但是,新型超燃衝壓發(fā)動(dòng)機(jī)的火焰在燃燒腔內(nèi)是高超音速燃燒,點(diǎn)火非常困難。其難度相當(dāng)於在12級(jí)颱風(fēng)中劃著一根火柴。
可以用大氣層的氧氣作爲(wèi)氧化劑,只需攜帶燃料,增加推進(jìn)效率,預(yù)計(jì)可以使其達(dá)到火箭推進(jìn)高4倍以上。
這樣,在大氣層中飛行時(shí),可以由氣動(dòng)控制舵面提供控制力矩,可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈在飛行途中變更打擊目標(biāo)。
氣動(dòng)控制舵面,又是一個(gè)重點(diǎn)板塊!
這也是達(dá)到彈道導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈結(jié)合的關(guān)鍵,讓DF-17能夠達(dá)到二者結(jié)合,既有巡航導(dǎo)彈的變軌能力,又要有彈道導(dǎo)彈的超速度的要求。超燃衝壓發(fā)動(dòng)機(jī)加超能燃料,賦予新型DF-17超級(jí)動(dòng)力,有了支持機(jī)動(dòng)變軌的動(dòng)力需求和燃料需求的最大前提。
整個(gè)研發(fā)的過程,對(duì)吳桐來說,就是一個(gè)闖關(guān)遊戲,舊問題得到結(jié)局,新問題隨之誕生,一個(gè)個(gè)的關(guān)隘闖過去,組裝成一個(gè)整體,最終通向成功的大門,獎(jiǎng)勵(lì)就是成果的圓滿誕生。(本章完)