浙江
《南華早報(bào)》此前的一篇關(guān)于高超音速進(jìn)展的報(bào)道，根據(jù)發(fā)表在《海軍航空大學(xué)學(xué)報(bào)》上的論文顯示，南京理工大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了80毫米級(jí)高超音速滑翔炮彈的技術(shù)驗(yàn)證已經(jīng)實(shí)現(xiàn)！中國(guó)高超音速滑翔技術(shù)“白菜化”后技術(shù)外溢相當(dāng)明顯，連炮彈都要嚯嚯上高超音速滑翔技術(shù)了！
美國(guó)早就有同類研究，但一直未能突破，中國(guó)此次突破很有可能采用了類似技術(shù)路線，然而中國(guó)卻成功了！接下來(lái)中國(guó)科學(xué)家要嚯嚯的極有可能是高超音速技術(shù)中的最難突破的高超音速炮彈技術(shù)，可以預(yù)測(cè)一下，未來(lái)數(shù)年內(nèi)吸氣式高超音速炮彈即將問(wèn)世！
炮彈也開始用高超音速滑翔: 技術(shù)路線非常狂野
南華早報(bào)的報(bào)道透露的信息比較少，僅僅簡(jiǎn)單介紹了中國(guó)科學(xué)家和工程師正在開發(fā)的一種體積非常緊湊、能從傳統(tǒng)80mm 高射炮發(fā)射的高超音速滑翔制導(dǎo)彈，這種新型彈藥結(jié)合了火炮快速發(fā)射與高超音速制導(dǎo)技術(shù)，被視為可能顛覆傳統(tǒng)中短程防空與空戰(zhàn)模式的一種武器。
據(jù)介紹，這種炮彈在離開炮口時(shí)速度接近6馬赫，遠(yuǎn)高于常規(guī)榴彈炮的彈丸出膛速度，這種速度下的炮彈不開發(fā)下高超音速滑翔是不是太浪費(fèi)了？或許這可能是中國(guó)科學(xué)家在高超音速滑翔技術(shù)外溢后首要嚯嚯的對(duì)象。
報(bào)道介紹稱這種炮彈能命中20公里范圍內(nèi)的目標(biāo)，同時(shí)還可以在10000米的高空滑翔追擊目標(biāo)，因?yàn)樗俣葮O快，對(duì)手反應(yīng)時(shí)間極短，并且還能根據(jù)目標(biāo)的移動(dòng)追蹤打擊，被打擊的目標(biāo)無(wú)法發(fā)現(xiàn)來(lái)襲的炮彈。這種炮彈在彈載電子設(shè)備制導(dǎo)下，即使目標(biāo)在90度大范圍機(jī)動(dòng)時(shí)候仍然可以準(zhǔn)確命中目標(biāo)。
同時(shí)這種炮彈因?yàn)槭菑母呱渑诎l(fā)射，其可以連續(xù)發(fā)射，間隔最少可以達(dá)到1發(fā)/秒，這種速度下發(fā)射的炮彈，可以在相控陣?yán)走_(dá)的制導(dǎo)下打擊多個(gè)目標(biāo)，看起來(lái)這是應(yīng)付飽和打擊絕對(duì)有效的策略，可以對(duì)付有人飛機(jī)，也可以對(duì)付無(wú)人機(jī)。這種技術(shù)讓老炮煥發(fā)新春，確實(shí)有點(diǎn)牛逼！
80MM口徑高炮不存在：不影響技術(shù)牛逼程度
南華早報(bào)的這篇報(bào)道出來(lái)后，很多熟悉中國(guó)高炮口徑體制的朋友就直接留言這就篇報(bào)道沒有任何依據(jù)，因?yàn)橹袊?guó)沒有80MM口徑的高射炮，解放軍制式裝備中的高射炮口徑為25mm、30mm、35MM、37MM、40MM、57MM、85MM、100MM，西方部分國(guó)家（比如瑞典博福斯）有這類口徑，但沒有進(jìn)入中國(guó)制式序列。
80MM口徑確實(shí)沒有在中國(guó)高炮制式口徑序列中，但并不能就此判定報(bào)道沒有依據(jù)，因?yàn)榉N花家也確實(shí)在《海軍航空大學(xué)學(xué)報(bào)》上找到了這篇標(biāo)題為《高超聲速防空制導(dǎo)炮彈復(fù)合制導(dǎo)方法設(shè)計(jì)》的論文：
所以問(wèn)題來(lái)了，為什么論文集中討論一個(gè)根本就不存在的口徑上呢？答案很有可能是這種研究極有可能是涉及了一種不適合公開的裝備，所以用了一種不存在的裝備代替；當(dāng)然也有可能是一種量身定做的口徑，從論文介紹來(lái)看就是定制的裝備！
只是比較可惜的是這篇論文主要集中在制導(dǎo)技術(shù)上，但是作為圍觀群眾，看點(diǎn)卻著眼于如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題上，當(dāng)然制導(dǎo)最好也能湊合著介紹下就行，畢竟這算法估計(jì)大部分朋友都看不懂。接下來(lái)種花家就試著猜測(cè)下這種炮彈的到底是怎么實(shí)現(xiàn)高超音速滑翔的！
身管火炮的炮彈高超滑翔：估計(jì)要摧毀你掌握的高超常識(shí)
高超音速滑翔有兩大類，一類是DF-17這種傾向于滑翔體的空氣動(dòng)力結(jié)構(gòu)的乘波體，另一類是DF-26D這類軸對(duì)稱的雙錐體；乘波體利用扁平的機(jī)身結(jié)構(gòu)下表面產(chǎn)生整面連續(xù)的平面激波，將高壓區(qū)封在機(jī)身下方，達(dá)到類似馭波飛行的效果，是真正的乘波體。
雙錐體的效果則相對(duì)差一些，主要是利用高超音速飛行時(shí)產(chǎn)生兩道錐形激波產(chǎn)生的升力，高壓區(qū)也在彈體下方，但無(wú)法像乘波體那樣完全封在下方，升力小升阻比稍低，不過(guò)好在是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造并且強(qiáng)度還很高。
從身管火炮發(fā)射角度來(lái)看，DF-17這類乘波體顯然是不合適的，從論文研究方向上來(lái)看，使用雙錐體更合適一些：
雙錐體炮彈的前錐產(chǎn)生第一道斜激波，形成壓縮氣流，后錐產(chǎn)生第二道激波，進(jìn)一步增壓；兩道激波穩(wěn)定貼在彈體下方，形成高壓區(qū)，“托舉”炮彈形成一個(gè)“馭波飛行”的高超音速滑翔體。當(dāng)然這個(gè)馭波的水平明顯要低于乘波體，但能在炮彈上形成馭波飛行就相當(dāng)不錯(cuò)了。
什么樣的角度？速度范圍是多少，
論文中有介紹，“80MM”的高射炮彈出膛速度，這個(gè)速度下只要一點(diǎn)點(diǎn)迎角產(chǎn)生的激波升力就足以讓炮彈實(shí)現(xiàn)高超音速滑翔。論文中給出的范圍是2°~8°即可，不同的角度對(duì)應(yīng)不同的速度范圍，從炮彈滑翔速度范圍來(lái)看，這個(gè)速度在6馬赫~3.6馬赫。
80MM高炮的最大射程（45°發(fā)射）大約為12~14千米，在45°發(fā)射 + 雙錐體激波滑翔時(shí)最大射程會(huì)超過(guò)20千米，這個(gè)數(shù)據(jù)可能會(huì)讓大家覺得不明顯，但種花家要告訴各位，在不增加任何增程措施的情況下，能讓大炮的射程增加1/3的任何技術(shù)都是逆天的。
當(dāng)然各位也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，這“80MM”的高炮炮彈能滑翔，152MM的榴彈炮是不是也能滑翔？答案是不行，因?yàn)?52或者155MM的炮彈初速最高也就在2.8馬赫左右，而高超滑翔的門檻是4馬赫，最好是6馬赫，盡管滑翔后程可以低至3.6馬赫，但效果已經(jīng)不好了。
所以問(wèn)題來(lái)了，80MM的高炮也不是傳統(tǒng)意義上的高炮，而是一種特殊改造專門為發(fā)射高超滑翔炮彈的高炮，80MM口徑，身管長(zhǎng)度估計(jì)在4.5~5米，身管倍徑在L56~L62之間，最高膛壓在450～500 MPa左右，初速超過(guò)6馬赫，適合高超音速滑翔。
如何制導(dǎo)？相控陣?yán)走_(dá)制導(dǎo)可能性更大一些
同時(shí)這種火炮也是一種炮彈不旋轉(zhuǎn)的滑膛炮，或者通過(guò)尾翼微旋。在這種微旋或者不旋的大前提下，制導(dǎo)后的作動(dòng)控制就簡(jiǎn)單多了：
比較有可能的作戰(zhàn)模式是，相控陣?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)來(lái)襲后并進(jìn)入射程后，直接指揮高射炮“咚咚咚咚”一頓發(fā)射，然后利用多通道鎖定目標(biāo)，指揮至少1-2枚炮彈迎擊來(lái)襲目標(biāo)，直到其被擊落為止，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)機(jī)動(dòng)可能會(huì)超出攔截炮彈最大機(jī)動(dòng)范圍，那么立刻指揮高射炮“咚咚咚咚”再來(lái)幾炮，確保目標(biāo)被攔截。
這個(gè)攔截基本屬于慣性導(dǎo)航一類，比如目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向，炮彈本身運(yùn)動(dòng)，計(jì)算攔截軌跡指揮炮彈改變飛行路徑，這個(gè)有兩種模式，一種是用彈載計(jì)算機(jī)計(jì)算，另一種是相控陣?yán)走_(dá)計(jì)算好直接發(fā)送給炮彈的作動(dòng)機(jī)構(gòu)，比如尾翼動(dòng)作或者改變重心改變迎角等，
炮彈僅有最小制導(dǎo)電子設(shè)備應(yīng)該是最合理的，一個(gè)是降低重量，另一個(gè)是降低成本，畢竟炮彈屬于一次性產(chǎn)品，成本當(dāng)然是越低越好。
從這種模式考慮，這種80MM的具有相當(dāng)?shù)目癸柡痛驌裟芰?！我們可以適當(dāng)延伸下，如果將特殊身管火炮口徑延伸至120MM，射程或者延伸到30KM以上，這個(gè)范圍基本已經(jīng)比近程防空導(dǎo)彈的最大射程還要高了。
炮彈初速極高，成本很低，連發(fā)頻度可以很快，遠(yuǎn)高于導(dǎo)彈發(fā)射速度，防空效率很高！這種裝備成熟后將會(huì)對(duì)野戰(zhàn)防空給出一個(gè)全新的思路，用高射炮防空，這種已經(jīng)被防空導(dǎo)彈邊緣化的設(shè)備，將再次進(jìn)入核心防空領(lǐng)域。
預(yù)測(cè)一下，未來(lái)數(shù)年內(nèi)吸氣式高超音速炮彈即將問(wèn)世！
熟悉高超音速領(lǐng)域的朋友應(yīng)該是知道，除了高超音速滑翔外還有吸氣高超音速領(lǐng)域，說(shuō)得簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是滑翔的高超音速?gòu)楊^是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推到高超音速，然后利用乘波體或者雙錐體開始滑翔；現(xiàn)在也有了高超滑翔的炮彈，發(fā)射成本更低！
吸氣式高超音速則是利用火箭將導(dǎo)彈推進(jìn)到足以啟動(dòng)亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)或者超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的速度，然后利用高能燃料進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間/長(zhǎng)距離飛行，跨越成百上千公里的里程命中目標(biāo)。那么問(wèn)題來(lái)了，有沒有一種可能，使用身管火炮發(fā)射炮彈上加裝沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，成為炮射沖壓炮彈？
事實(shí)上早就有這類武器的研究了，比如英國(guó) / 美國(guó) “權(quán)杖”（Sceptre）、挪威 Nammo、印度 IIT Madras以及中國(guó)的155mm/152mm 沖壓增程 + 滑翔復(fù)合等方案，以下是各方案的數(shù)據(jù)：
- 英/美“權(quán)杖”，液體沖壓+精確制導(dǎo)，射程140–160km，目前試射完成、訂單下達(dá)預(yù)計(jì)2026量產(chǎn)，成熟度最高
- 挪威Nammo 固體沖壓，射程150km+ 測(cè)試已經(jīng)完成、正在量產(chǎn)驗(yàn)證，成熟度很高
- 印度IIT 沖壓套件（底排替換），射程70km，全裝藥試射、收尾測(cè)試，成熟度比較高
- 美國(guó)XM1155 固體沖壓，射程150km+ ，已經(jīng)多輪測(cè)試目前正在體系整合，成熟度比較高
- 中國(guó) 沖壓+滑翔復(fù)合，射程150–200km，目前正在地面/縮比試驗(yàn)，成熟度中
- 俄羅斯152mm固體沖壓 >100km，原型測(cè)試 中
- 德/法/韓 155mm預(yù)研 預(yù)計(jì)射程100–150km，目前還處在技術(shù)驗(yàn)證中，成熟度低
綜合成熟度第一的是英國(guó) / 美國(guó) “權(quán)杖”（Sceptre），唯一完成全流程試射 + 軍方訂單 + 明確量產(chǎn)時(shí)間表是型號(hào)；技術(shù)路線最前沿（但公開進(jìn)度偏后）的是中國(guó)的方案，走的是高初速滑膛炮 + 沖壓 + 高超滑翔”復(fù)合路線。印度的最搞笑，這個(gè)沖壓套件換上后比中國(guó)的底排增程彈僅僅多了20公里，還搞個(gè)沖壓增程，這不是來(lái)搞笑的嘛！不過(guò)咱也別嘲笑，至少印度人還是在努力的嘛！
各位是不是發(fā)現(xiàn)中國(guó)在沖壓炮彈的研發(fā)上落后了？確實(shí)有點(diǎn)！但是中國(guó)的路線有點(diǎn)激進(jìn)，沖壓+滑翔結(jié)合，不過(guò)各位需要注意下的是中國(guó)的沖壓應(yīng)該只是亞燃沖壓再加上滑翔組件，這些技術(shù)組合中最復(fù)雜的部分。
并且這還只是第一步，因?yàn)榈诙街袊?guó)的路線圖是高膛壓+沖壓+滑翔，這里組合中的類型比之前的路線圖更激進(jìn)，因?yàn)楦咛艍簳?huì)讓炮彈初速更高，可能會(huì)在火箭助力下越過(guò)四馬赫的門檻直接進(jìn)入5馬赫+點(diǎn)燃超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
從超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)體系來(lái)看，美英印法等國(guó)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還停留在導(dǎo)彈研究階段，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)的高超音速導(dǎo)彈還未列裝。中國(guó)在去年93閱兵展出的YJ-19以及CJ-1000已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了吸氣式高超音速導(dǎo)彈的列裝，表示中國(guó)在這類超然沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用上已經(jīng)非常成熟。
所以接下來(lái)就要開始嚯嚯超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)的炮彈了！全程6馬赫，末端還可以高超音速滑翔，打擊距離就不止200公里了，估計(jì)會(huì)超過(guò)300公里。這可是一枚炮彈的打擊距離，差不多能達(dá)到一枚戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的打擊距離了。
中國(guó)在速度領(lǐng)域的最求是最瘋狂的，對(duì)速度有一種執(zhí)念！或者說(shuō)速度已經(jīng)成為中國(guó)軍事裝備中最為重要的參數(shù)之一，“天下武功唯快不破”，這句話對(duì)中國(guó)武器研發(fā)方向影響太大了。
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