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全世界只有中美做成了这件事:俄不得不服  

2017-02-14 20:33:31|  分类: 科技前沿 |  标签: |举报 |字号 订阅

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全世界只有中美做成了这件事:俄不得不服
2017年02月14日
发布者:李力
    近日,“动能末段低层反导拦截系统”获得国家科学技术进步二等奖的消息在网络上流传开来,这表明了中国的弹道导弹飞行末段拦截的动能武器系统已实现了技术突破,有可能已进入到实际装备阶段。
    众所周知,根据使命任务,弹道导弹又分为战略弹道导弹和战术弹道导弹两类,但不管哪一类,其飞行全程一般可分为三个阶段:
    1、助推段,指导弹从发射架发射到飞出大气层这一阶段,又称为上升段。
    2、飞行中段,指导弹飞出大气层外,在大气层外向目标区域飞行的阶段;
    3、末段,指导弹到达目标区域上空附近,重返大气层,直至命中目标的阶段,又称为再入段。
    末段反导时,导弹飞行过程跟踪数据一般都已测算出来,而且导弹重新进入了大气层,位置比较低,拦截方准备时间比较长,但末段拦截时,弹道导弹进入大气层后开始俯冲,弹头轨迹倾角变大、速度通常在7 ~8 倍声速以上,留给反导系统拦截的时间很短。
    如果是分导式弹道导弹,多个分弹头都已释放,目标数大增。此外,新一代弹道导弹还会变轨,都大大增加了末段拦截的不确定性,因此,末端拦截的技术难度相当大。
    美国在弹道导弹末段防御方面已经取得了成功。近年来,美国成功地进行了多次末段反战术弹道导弹实弹拦截试验,充分验证了末段反战术弹道导弹的各项拦截技术,形成了以PAC-3、MEADS、“萨德”为代表的高、中、低层相结合,点面协调统一的末端防空反导体系,并投入实战部署。
    而反观中国,在2016年10月17日央视在报道“神舟十一号”飞船的节目中,公布了酒泉基地史料馆内的一组镜头。其中墙壁悬挂的奖章上的文字显示,2010年1月11日,中国进行了首次动能中段反导测试。
    2011年4月12日,中国进行了首次高超音速飞行器测试,2011年5月15日,中国进行了首次动能末端反导测试。
    央视此次公布的画面说明,中国在末段反导系统研制方面同样走在了世界前列。
    任何反导系统都包含预警探测、指示控制和通信、导弹拦截武器这三个方面,而导弹拦截武器也是难度最大的一个,因为要靠它来摧毁弹道导弹。
    从损伤方法上来划分,拦截武器系统有三类,即高能激光、破片杀伤以及动能拦截。这当中,动能拦截弹由助推火箭和包含“姿轨控制系统”的弹头构成,借助动能拦截器高速飞行时所具有的强大动能,直接碰撞击毁来犯导弹。
    “姿轨控系统”是动能拦截弹实现高命中率的关键,中国航天科工集团公司已经成立了“姿轨系统控制技术中心”,这说明中国在姿轨控系统这个关键技能方面同样取得了长足的前进。
    按照防御高度的差异,末段防御系统还可划分为两个不同的典型:末段低空防御和末段高空防御。
    因为关于中国反导系统这方面的公开材料非常的少,所以我们不妨用美国用于弹道导弹飞行末段拦截的动能武器PAC-3拦截弹来做个例子。
    PAC-3导弹是世界上第一种已部署的动能武器型号,具有很强的抗干扰性,选用C波段半主动+K波段全主动雷达制导,有效射程高达1000km。
    据2016年的1月美国《华盛顿自由灯塔报》网站的报道称,中国对一种新型高超音速滑翔载具成功进行了6次试验,这说明中国的新一代战略导弹载体也开始进入到试验阶段。
    综合来看,中国在矛——高超音速飞行器,盾——反导系统,这两种技术方面都取得了长足的进步,这对解放军有效捍卫中国国家利益无疑有着巨大帮助。
    近日,中国央视曝光的我国自行研制的JF-12高超声速飞行条件激波风洞,据悉,JF-12风洞是首个具有中国人独立知识产权的超级风洞,也是目前在国际上同类型高超音速实验设备中的世界第一,军事专家雷泽先生告诉记者。
    近年来,中国屡次发射和试飞高超音速武器的新闻不绝于耳,外国媒体认为,在高超音速武器研制方面,中国实际上已经领先于美国,中国的DF-ZF高超音速武器实际上已经进入到最后定型阶段,在速度上已经领先美国,而这些成就可不是凭空出现的,这是中国突破了一项美国22年都没有解决的技术困境。
中国央视曝光的我国自行研制的JF-12高超声速飞行条件激波风洞
    实际上,中国的成就来源于中国在高超音速飞行器基础理论研究上获得了重大突破,而突破的关键就是风洞技术,一个比较好的风洞可以在飞行器不进行试飞的情况下,在地面就能试验出大量有用的数据,把天上的飞行环境搬到地上,从而达到事半功倍。
    军事专家雷泽先生称,风洞,是先进飞行器的摇篮。它通过人工产生并控制气流来模拟飞行器周围气体的流动,提供飞行器设计需要的基础数据,风洞提供了飞行器研发前期一个高效、方便、经济的试验手段。一架先进飞行器在上天之前,需要在风洞里做上几千上万次的吹风试验。
超燃冲压发动机验证设想图
    我们知道,高超音速飞行器在试飞中有两个很严重的问题,第一是飞行时间短,通常来说高超音速飞行的飞行段时间只有几分钟,长得不超过30分钟。
    而像超燃冲压发动机等类似的高超音速动力设备的运行时间也很短,在如此短暂的时间里积累大量数据,需要成千上万的飞行,这是一笔巨大的费用,如何在地面就能积累数据就成为困扰高超音速飞行器研究的关键,而收集数据非风洞莫属。
    在JF12之前,美国制造的世界最先进高超音速风洞至今不超过1.2米,速度和模拟高度都很低,对于研制一种武器来说,其内部的实验条件作用不大。
    而我国研制成功的国际首座可复现25至40千米高空、马赫数5至9飞行条件、喷管出口直径2.5米、试验气体为洁净空气、试验时间超过100毫秒的超大型高超声速激波风洞,整体性能处于世界唯一这个水平,而美国到目前还没有类似的设备。
    JF12风洞到底牛在哪呢?牛就牛在可以让大尺寸甚至实际尺寸的高超声速飞行器,在地面就能模拟在空中飞行的实际条件,上天的试验任务中有一大半都可以在这里一次性完成,这也就是为什么最近8次中国的高超音速飞行器试飞没有一次失败的原因。
JF12之前,美国制造的世界最先进高超音速风洞至今不超过1.2米
中国新型风洞
    我们知道,科学仪器设备产业是典型的国家战略性产业,一台大型科学仪器甚至可以带来一场新技术革命,而其发展不仅需要长期计划和连续积累,也需要持续不断的更新,美国在得知中方的成果后,曾希望在国际学术交流上打探中方的虚实,了解技术详情,甚至提出民间技术合作,但中方肯定一概拒绝。(来源:今日军事网)

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