12.26 df17,让美国反导系统成为摆设!

DF-17这么强力,是三代科学家60年努力的结果啊,你以为就这么容易的吗?

1957年,郭永怀在《现代空气动力学问题》的报告中,指出高超声速空气动力学应该是我国随后一个时期的重点研究方向。而这一倡议让祖国在高超音速武器的研究上领先全世界,要知道美国在上世纪80年代才开始研发一系列的高超音速打击武器,提出“高速飞行器技术整合”、“空射快速响应武器”等计划

,当时,受限于环境与条件,郭永怀没有办法立即将这想法付诸行动。但是他和钱学森极力倡导在国内开展高速、超高速空气动力学、电磁流体力学和爆炸力学等新兴学科的研究。为了将这些领域的研究铺开,他在北京组织了高超声速讨论班,研究探讨了许多前沿领域的重大课题,对我国高速飞行器的研究有着重要的指导意义。

df17,让美国反导系统成为摆设!


根据著名科学家钱学森、郭永怀的构想,我国于1965年在四川组建了高速空气动力研究机构,1968年,郭永怀在此基础上又领导组建了中国空气动力研究与发展中心,下设计算空气动力学研究所、低速空气动力学研究所、高速空气动力学研究所、超高速空气动力学研究所、设备设计与测试技术研究所五大中心研究所以及吸气式高超声速技术研究中心。40多年来,中国空气动力研究与发展中心建造了数十座高质量的风洞,其规模堪称亚洲之最。

df17,让美国反导系统成为摆设!


当时他让自己的学生俞鸿儒研究激波管和激波风洞,而俞鸿儒最后没有辜负老师重托,JF12被国际上称为“高超巨龙”,是世界最大的激波风洞,也是国际首座可复现飞行条件的高超声速风洞,成就了我国独立自主研究先进空气动力学试验装备的先例。复现风洞理论和技术解决了困扰高超声速地面试验六十年的世界难题,实现了风洞试验状态从流动“模拟”到“复现”的跨越,引领了国际先进风洞实验技术的发展。

2009年的时候,激波风洞已经能够用于开展马赫数3~30的高超声速流动的试验模拟研究。如果想要研制高超声速武器,建造高超音速风洞是必不可少的条件。因为没有高超音速风洞复现高超音速飞行环境,那就没有办法对高超音速武器进行试验。

而高超音速的另外一道难题就是材料,

要知道,飞行器在以超过 5 倍声速的速度飞行时会产生高温,由气动加热显著,其前端关键结构部件表面产生2000至3000摄氏度高温,承受强表面氧化和高动压高过载冲击,高温不仅引起结构热应力,降低材料力学性能,还可能导致材料出现熔化、升华、氧化烧蚀等破坏,传统的金属材料难以满足使用要求。

由此研制高超音速飞行器的首要条件就是要具备能抵御超高温度的材料,不然,飞机进入大气层空间刚刚达到5马赫的速度,机身就开始融化,都不需要敌人动手,就凉凉。

df17,让美国反导系统成为摆设!


而研制高超武器的材料仅有中国掌握,中南大学范景莲团队研制出“轻质难熔金属基复合材料”,高温强度提高5倍以上、密度降低一半,这种微纳复合轻质难熔金属基复合材料实现了难熔金属高温强韧、轻量化和抗烧蚀一体化设计,其高温强度比现有超高温难熔金属提高5倍以上,密度降低1/2;经风洞和发动机反复考核,材料无破坏、近零烧蚀,可实现空气中超高温环境下的长时间抗烧蚀、抗冲刷、抗高过载冲击。

至于高超音速武器采用的钱学森导弹,利用火箭为动力把飞行器发射入高空,突破大气层,然后飞行器从太空再度返回大气层,当角度合适的时候,飞行器会如同瓦片在水面上打水漂一样被弹起,然后再落下,通过这样一系列的弹起——落下的运动轨迹,飞行器就能够以高速抵达目标。这也被称为助推-滑翔式弹道,即半弹道式再入航天器或升力体式航天器的再入弹道的基本设计思想。

df17,让美国反导系统成为摆设!


“钱学森弹道”研究重点是高层稀薄大气的流体力学问题,再用弹道理论对这些问题进行解算,过程十分复杂。该计划后被美国陆军认可,后发展响应德国火箭发展计划的JPL系列火箭,从某种意义上讲钱学森也可以说是美国火箭的奠基人之一。

但是目前就只有中国在高超音速武器上成功采用了钱学森弹道,超高音速导弹之所以难以拦截,一是其速度超快,防空系统压根没有时间来得及反应以及应对;二是其位于大气层内飞行,机动变轨的性能更出色,无法按照既定的弹道轨道进行拦截。如果再利用钱学森弹道来“打水漂”,那么就可以实现百分百的突防成功,命中目标,敌方反导拦截的概率无限接近于0。

df17,让美国反导系统成为摆设!


如果其他国家想要成功装备高超音速武器,那么就需要先建造高超音速风洞,研制热防材料,然后掌握钱学森弹道,这还不包括其他难题。可以预见,短时间内,其他国家都很难将高超音速武器实战化。


分享到:


相關文章: