當前位置:
首頁 > 軍情 > 小火箭聊運載火箭與彈道導彈的彈射發射技術之六

小火箭聊運載火箭與彈道導彈的彈射發射技術之六

小火箭出品

本文作者:邢強博士

本系列共14097字,127圖

預計閱讀時間:1小時30分鐘

本系列共7篇,本文是第6篇。

到了三叉戟I型潛射彈道導彈的時候,蒸汽彈射技術得到了進一步的優化,可以實現在不同深度情況下的可靠發射。

三叉戟I型潛射導彈可在潛艇潛深16.2米到34.1米之間的任何水深發射,和之前的定潛深發射相比,對不同海況的適應性和對發射指令響應的快速性都有了長足進步。

怎麼做到的?

答:通過精確調節蒸汽發生器的用水量,可以在給定水深的情況下,讓燃氣發生器與蒸汽發生器的配合實現毫秒級別的精細控制。

比如,在最淺發射深度16.2米處,蒸汽作用閥開啟時間為73毫秒;而在最深處的34.1米時,作用閥開啟62毫秒。

這樣,最大出筒速度峰值時刻有所變化,出筒速度也就是在27.79米/秒到23.23米/秒之間變化。

出水後,不同的出筒速度和不同的海水深度相互作用,疊加之後的效果,就是幾乎相同的固體火箭發動機點火環境(導彈速度、高度等參數)。

到了三叉戟II的時候,不僅發射深度可以自適應,發射速度甚至潛艇姿態,也可以自適應。

這是一款射程超過1.2萬公里的潛射彈道導彈,其投擲能力甚至超過了很多陸基彈道導彈。

從此,蒸汽彈射系統開始和導彈本身一起,進行綜合優化。

工程師發現,導彈在海水裡速度太快的話,會產生大量空泡,使得導彈受力不均勻。這樣,在出水之後,導彈就帶有一定的俯仰-偏航角速度。

在整個稠密大氣層內爬升的過程中,姿態控制系統為了抑制這個角速度,就會頻繁控制導彈,在空中飛出蛇形軌跡。

由此帶來的附加誘導阻力會耗散導彈的能量,削弱導彈的投擲能力。

怎麼辦?

降速。

之前大家擔心導彈點火產生足夠推力之前,尾部會碰觸海面,產生悲劇,所以要求出水速度較高,通常在20米/秒以上,也就是72公里/小時,和汽車速度相當。點火高度較高,在20米以上。

美國三叉戟II型和俄羅斯布拉瓦潛射彈道導彈的出水速度,都控制在15米/秒左右。布拉瓦導彈出水4.8米就點火。三叉戟II型也是盡量做到了低空快速點火。

另外,為了更加符合水下流體力學的要求,三叉戟II型導彈的頭部非常鈍。

這樣水下運動就較為穩定。但是,這種頭部在空氣中飛行,尤其是超聲速飛行的時候,阻力就太大了。

又怎麼辦?

答:採用減阻桿。之前小火箭專門有過報告。考慮到有一些好友沒有翻閱小火箭歷史報告的習慣,再此給出部分內容,方便一文掌握全部所需信息:

上圖為小火箭計算中心#1陣列計算的流場。從建模到計算再到可視化,用了我半個月的大部分夜間時間。

從彈頭的流場來看,減阻桿撕開了鈍頭前部的弓形激波,讓氣流轉而向兩側飛去。這讓彈頭附近的氣流速度(還有溫度)大幅下降。

實際上,減阻桿能夠減少「三叉戟」導彈40%以上的空氣阻力。

三叉戟II型創造過連續167次成功發射的紀錄。

不過,對點火高度的極致追求,也讓三叉戟II型潛射導彈的姿態控制系統的負擔較大,出過一些情況。

俄羅斯的布拉瓦潛射彈道導彈也終於入役了。前一段時間,還進行了一次4發短間隔齊射。

和平

從美國最早的宇宙神彈道導彈到大力神,再到民兵陸基洲際彈道導彈再到德爾塔IV重型運載火箭,自力發射一直是美軍比較喜歡的方式。

不過,有一個特例,那就是和平衛士洲際彈道導彈。

和平衛士洲際彈道導彈,射程超過1.4萬公里,起飛質量為87.75噸。

該導彈長21.8米,直徑2.3米,攜帶10枚以上的氫彈彈頭。

這款導彈的突防能力和命中精度太高,以至於成為了美蘇多輪談判的主角。後來,蘇聯/俄羅斯以自毀SS-18撒旦洲際彈道導彈為代價,讓美國強制和平衛士導彈退役。

美國在上世紀80年代,為了提高和平衛士洲際彈道導彈的能力,專門開發了陸基燃氣蒸汽彈射發射系統。

有關和平衛士彈道導彈,留存在世的照片極少。而且大部分都是上上圖那張發射照和上圖那張多枚子彈頭命中誇賈林環礁靶場目標的照片。

那麼,小火箭真的能夠拿到和平衛士洲際彈道導彈研製蒸汽彈射發射系統的情況么?

在多位小火箭好友的幫助下,歷時2年的和平衛士彈道導彈分析工程(火1701工程)至此達成了全部預定目標。

版權聲明:

本文是邢強博士原創文章,騰訊獨家內容。歡迎朋友圈轉發,引用部分內容請註明出處。

歡迎 加入 小火箭 ,進入航空航天大家庭!

公眾號:ixiaohuojian

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 小火箭 的精彩文章:

小火箭聊運載火箭與彈道導彈的彈射發射技術之五

TAG:小火箭 |