您現在的位置是:首頁 > 遊戲

巡航導彈速度為何比彈道導彈慢得多?用什麼發動機很重要

由 軍武吐槽君 發表于 遊戲2022-01-03
簡介(布拉莫斯反艦導彈的飛行彈道)彈道導彈和巡航導彈則完全不同,彈道導彈在初始段是透過多級串聯的大推力火箭發動機不斷對導彈使勁,從而將導彈頂出大氣層之外,為了突破地球引力,火箭發動機的推力遠遠大於導彈重力,推重比往往20以上,這時候的速度會接近

戰機不加重力巡航是什麼意思

導彈能達到什麼速度其實取決於其加速度的持續時間,而加速度則必須要求導彈受到的推力大於其阻力。巡航導彈主要是在大氣層內做巡航貼地彈道飛行的小型導彈,受到空氣阻力和地球重力的雙重影響,發動機受體積限制,推力也不大,因此加速度時間短,速度不可能快的起來。而洲際導彈屬於彈道導彈的究極體狀態,它的原理就是自由落體運動,將導彈發射到大氣層之外,然後彈頭受地球重力牽引以自由落體下降,彈道越高,重力加速距離越長,速度也就越快,利用上千公里的彈道高度,加速到20馬赫以上問題並不大。

巡航導彈速度為何比彈道導彈慢得多?用什麼發動機很重要

巡航導彈的第一種是類似於戰斧、KH55之類的遠距離巡航導彈,這類導彈要求射程遠,所以必須保證油耗低,因此常採用大涵道比的小型渦扇發動機,這類發動機雖然能夠保持持續低油耗執行,但是爆發能力不足。在佔據大部分時間的巡航段,這類導彈都是利用大展弦比彈翼提供的浮力託舉在空中,發動機僅僅提供與空氣阻力相等的推力,導彈無法持續加速,只能以勻速、等高的巡航狀態飛行,而這一速度也只是發射初期加速後達到的0。8馬赫左右。

巡航導彈速度為何比彈道導彈慢得多?用什麼發動機很重要

(遠端巡航導彈大展弦比彈翼設計,外形其實就是一架小飛機)

巡航導彈的另一種則是類似於空空導彈這樣的短程高速導彈,空空導彈主要面臨的往往是戰鬥機這樣最高速度在3馬赫左右的高速目標,因此空空導彈必須比他們快才能追的上。所以空空導彈多采用推重比大,爆發力強的火箭發動機和衝壓發動機。由於空空導彈的高空作戰環境空氣稀薄,火箭和衝壓發動機提供的推力遠遠大於其空氣阻力,所以空空導彈往往能夠加速至超音速。但是空空導彈油耗高、體積小,燃料少,發動機往往工作幾十秒就停機,之後就只能依靠慣性飛行,因此這類導彈加速時間非常有限,即使像R77、AIM120、PL12這些世界最先進的空空導彈也只能達到4馬赫左右的速度。

巡航導彈速度為何比彈道導彈慢得多?用什麼發動機很重要

(空空導彈多采用的是小展弦比彈翼的低阻設計,以配合強勁的火箭發動機達到高速)

而結合了遠端巡航導彈和空空導彈兩種特點的則是彈道詭變、射程較遠的反艦導彈,反艦導彈有兩個彈道,一個是巡航段,另一個則是末端攻擊段。巡航段距離長,但是危險性低,因此這時候反艦導彈通常採用渦扇發動機進行亞音速的巡航飛行,而進入敵方軍艦防空系統射程範圍之內後,反艦導彈則採用低空高速突防的策略進攻,這時候就會開啟另一組火箭或衝壓發動機進行末端加速,由於需要不停的的機動變軌,太快會極大增加彈道控制難度,因此即使號稱世界最強的布拉莫斯反艦導彈,其速度最高也只能達到2。8馬赫左右。

巡航導彈速度為何比彈道導彈慢得多?用什麼發動機很重要

(布拉莫斯反艦導彈的飛行彈道)

彈道導彈和巡航導彈則完全不同,彈道導彈在初始段是透過多級串聯的大推力火箭發動機不斷對導彈使勁,從而將導彈頂出大氣層之外,為了突破地球引力,火箭發動機的推力遠遠大於導彈重力,推重比往往20以上,這時候的速度會接近甚至超過第一宇宙速度7。9千米/秒,約等於23馬赫。而當火箭發動機燃料耗盡時,彈頭透過慣性還會繼續上升至彈道最高點,但這時候推力消失,因此速度會降低至5馬赫左右,而這一慣性上升段就是所謂的彈道中段,因為速度最慢,也被稱為攔截彈道導彈的黃金時機!

巡航導彈速度為何比彈道導彈慢得多?用什麼發動機很重要

(彈道導彈的初始上升段)

當彈頭到達彈道最高點時,彈頭姿態調整,從向上飛變成斜向下扎進大氣層,而這就是所謂的彈頭再入段!由於洲際導彈的彈道最高點通常能達到1000千米以上,而大氣層稠密區只有100千米左右,因此再入段有至少900千米屬於空氣稀薄區,在這段距離中,彈頭所受到的地球引力遠遠大於其空氣阻力,所以再入段絕大部分是在重力加速度狀態,速度會越來越快。而當進入100千米以內,隨著速度增加,大氣也越發稠密,彈頭所受到阻力也隨之變大,這時候重力和阻力會逐漸對等,彈頭速度不再增加,呈現出勻速下降狀態。但是由於之前已經加速了至少900千米,因此即使進入稠密大氣層之內,大部分洲際導彈彈頭再入段的速度依舊能達到15馬赫甚至20馬赫以上,這麼快的速度,目前沒有任何國家有把握成功攔截!

巡航導彈速度為何比彈道導彈慢得多?用什麼發動機很重要

(洲際導彈飛行全過程)

推薦文章