东风导弹为什么越做越小反而越打越越远?这四项黑技术世界领先
导弹不是越大越好。
比如海湾战争时期,伊拉克的“飞毛腿”改进型液体推进剂弹道导弹,只能打600公里,但是同样大小的美国侏儒式洲际导弹可以打11000公里。
这就是“人比人气死人,货比货货得扔”的道理,同样的体积,导弹和火箭的推进剂差别大了去了。
最新消息显示,中国的鹰击18巡航导弹外形仿制俄罗斯的3M-54型“俱乐部”反舰巡航导弹,但是鹰击18的尺寸要比“俱乐部”小一圈,但是射程却超过“俱乐部”近200公里,归根结底就是鹰击18的固体燃料推进剂要先进的多。
当然鹰击18打的更远还有其他几项原因,比如采用了高性能的碳纤维壳体等先进技术。
中国近十年来,导弹和火箭越做越小,射程却越来越远,总结起来有以下几点:
1.固体火药的重大进展
首先是N2火药的研发成果,理论能量密度为黄色炸药10-100倍
其次CL-20火药量产,是目前已知能够实际应用的能量最高、威力最强大的非核单质炸药,爆轰速度高达9500米/秒,比HMX性能更佳,被称为第四代炸药。
这一研究项目曾于2001年凭借其重大原始理论创新获得国防科工委科学技术一等奖。今年年初,它又凭借其工程化的重大贡献斩获2015年度国防科技进步特等奖。
获奖的“新一代含能材料研究及其工程化”项目由被称为中国火炸药“国家队”的北京理工大学牵头完成。“CL-20工程化”的获奖,也标志着北京理工大学火炸药学科历尽30余年将这座世界炸药的“最高峰”彻底征服。
更重要的是,这型炸药的诞生,为包括导弹、核装置等一批武器装备的效能提升、小型化带来了新的发展契机。
2.新型超级钢结构问世生产。
北京科技大学吕昭平研究组与合作者针对低成本高性能的目标,创新性提出利用高密度共格纳米析出相来强韧化超高强合金的设计思想,采用轻质且便宜的铝元素替代马氏体时效钢中昂贵的钴和钛等元素,大幅降低成本的同时通过简单的热处理促进极高密度、全共格纳米相析出,研发出共格纳米析出强化的新一代超高强钢。
这是科技发展的未来方向,原来的高代价高成本被低代价低成本替代,全依仗中国科技工作者付出的努力和具有的聪明才智。俗话说就是起到了“小药治大病”的效果。
3.中国跨入T1000俱乐部:终于能开足马力造多种武器
近日,中国建材集团所属中复神鹰传来喜讯,T1000级碳纤维工程化取得突破性进展,完全自主研发的百吨级T1000碳纤维生产线实现投产且运行平稳。这一消息对于中国而言无疑是特大喜讯,之前只有美日可以制造的T1000,被我国掌握,所谓的封锁就在一瞬间被打破。 中复神鹰从2015年启动干喷湿纺T1000级碳纤维的研发,于2016年实现了中试技术,通过工程化技术攻关,在关键技术和核心装备方面获得了重大突破,最终在今年实现了T1000百吨级生产能力。其实,2016年,这家企业T800级高性能碳纤维生产线正式开车,实现了高端碳纤维的规模化成员的加入,进一步壮大了中国碳纤维种类体系
在航空领域,我长征系列火箭的减重就依赖碳纤维的使用,固体火箭发动机质量每减少1千克,射程就可增加16公里。我国弹道导弹以及防空导弹射程也可以通过使用碳纤维材料而获性能的跃升。由此看来,碳纤维材料的重大突破,必然会为中国武器的研发带来新的热潮。
4.中国工程院院士黄伯云团队开发出了一种新型可耐3000℃烧蚀的陶瓷涂层及复合材料,这种材料,就如神话中的孙猴子一般拥有金刚不坏之身,水泼不进,火烧不断。
鹰击-18反舰导弹的设计成功,为进一步设计新一代反舰的弹道导弹提供思路
专家指出的要廋身的是指DF21D,给出DF21D涉及到垂发系统的关键数据长度10.7 m 直径1.4 m,射程3,200公里,而055的垂发系统是9m ,直径0.85m,其实新型的高超音速导弹只要压缩一个指标就可以满足055的垂发要求,将射程3,200公里压缩为2000公里,射程压缩37.5%,而弹体长度只要压缩15%,直径压缩39.2%。这个要求根本不高。
所谓瘦身就是压缩长度和直径,压缩后的指标达到2000公里即可(专家称只有1000公里,射程压缩达到了68.%,即便按现在的装药量,规格。材料结构不进行改变原有的垂发系统的直径也可以满足新型弹道导弹的需求)。再压缩指标的情况下,装药量的爆炸密度和效能无论是N2或是CL-20都可以满足要求,甚至在单体长度和直径压缩的情况下射程不减(射程恢复到2000公里)。通过碳钎维。涂料,超级钢减重,通过架构设计保证技术指标达标。因此完全可以用现在055的垂发系统发射新弹。
其实廋身就是增药(就是通过改进发射火药最大限度给导弹增加射程),减重(就是通过新材料最大限度的减少导弹自重,有效提高射程)缩型(就是满足055垂发系统的要求设计出小于DF21D的导弹构型),保结构(就是原有弹道导弹的理论解构强度不下降并且有所提高),达标准(要满足战术标准,要符合技术标准,要符合海军舰艇的要求)
上图 东风16中近程弹道导弹是东风17弹道导弹的衍生型
美国军方发出警告,中国将在2020年正式列装东风17型弹道导弹,这将是世界上首次列装的实用型的高超音速滑翔弹头的弹道导弹。这型导弹是在东风16中短程弹道导弹的基础上发展起来的新型导弹,射程也从东风16的1200公里提高到2500公里。如果这型弹道导弹装到舰船上,将会对美国海军形成巨大的威胁。
其实,美军还是低估了东风17这样高超音速弹道导弹的威力,东风17如果推进剂换成CL-20,将是比东风16外形小的多的导弹,而弹头的装药如果也是CL-20高爆装药,威力将远高于原来的高爆装药,一枚就可以重创美军的航母。
这无疑又是一种“小药治大病”。