那啥,夢里啥都有。畢竟人類唯一可以違背基本的物理學(xué)規(guī)律的事情就是做夢。
昨天回復(fù)了一句話:
咱們來展開說一下。
“鳴鏑”上600公斤重的載荷實(shí)際上就是試驗(yàn)設(shè)備的最大載荷。畢竟,我們不能制造一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)之后發(fā)射到天空中只依靠地面的光學(xué)或者雷達(dá)設(shè)備來觀測這臺(tái)試驗(yàn)機(jī)的飛行狀態(tài)。還需要在“第一人稱視角”下利用機(jī)載的設(shè)備獲取飛行數(shù)據(jù)參數(shù)。
為什么說是“載荷”而不是固定“機(jī)載設(shè)備”呢?這是因?yàn)楫?dāng)一個(gè)試驗(yàn)已經(jīng)取得可以置信的數(shù)據(jù)后,就應(yīng)該進(jìn)入到下一個(gè)試驗(yàn)階段了,這時(shí)候我們沒有必要再重新組裝一架新的試驗(yàn)機(jī),而是需要替換新的試驗(yàn)設(shè)備,因此,這些可以替換的實(shí)驗(yàn)設(shè)備就被歸納到了“載荷”的范疇中。
正確的解釋是——“鳴鏑”可以攜帶600公斤重的試驗(yàn)設(shè)備載荷完成飛行試驗(yàn)。
這就是“載荷”的意義,至于為什么是600公斤?這是一個(gè)水多了加面、面多了加水的過程。這是工程學(xué)上的一個(gè)精髓。預(yù)計(jì)試驗(yàn)設(shè)備的重量和體積對應(yīng)機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力設(shè)計(jì)相互妥協(xié)的結(jié)果。最終把載荷的重量定義為了600公斤。這點(diǎn)如果有基本的工程學(xué)知識(shí)就可以理解了,也不算難。
以上這些基本上都是在基本上物理學(xué)規(guī)律之內(nèi)的。咱們得認(rèn)清一個(gè)事實(shí),中國沒有神、美國也沒有、世界各個(gè)國家都沒有神,只要沒有神的超自然力量,我們都得依托于自然的物理學(xué)和化學(xué)基本框架內(nèi)運(yùn)作所有的事情。
所以——就目前而言以“鳴鏑”飛行器這樣的“小身子板”,進(jìn)入高超音速后可以說是“一槍”也開不了的。無論是發(fā)射導(dǎo)彈還是投擲炸彈都是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。
為什么?那么咱們就要看看現(xiàn)在的投彈是怎么做的了。說個(gè)小知識(shí),為啥叫“投彈”呢?為什么不是“掉彈”呢?因?yàn)樵缙谵Z炸就是靠人手扔的。
很多人認(rèn)為的航空器武器投放基本上就停留在炸彈或者導(dǎo)彈被固定住武器架上,飛行員需要發(fā)射導(dǎo)彈或者投放導(dǎo)彈的時(shí)候武器架上的固定裝置松開,炸彈在自由落體的作用下下落離開載機(jī)。
這樣的認(rèn)知其實(shí)還只停留在一戰(zhàn)初期階段(手扔階段)。
在一戰(zhàn)末期,轟炸機(jī)的炸彈架就已經(jīng)依靠機(jī)械手段實(shí)現(xiàn)了投彈的選擇性。
早期的炸彈掛架從結(jié)構(gòu)上來看就是一排老虎鉗子,依靠炸彈掛架內(nèi)的切割滑塊割斷系炸彈在彈架上的系留鋼絲使炸彈和掛架分離,炸彈就可以在自由落體的作用下與飛機(jī)脫離。
但隨著飛機(jī)的飛行速度越來越快,武器掛架的設(shè)計(jì)也就出現(xiàn)了各種更新。
要不然就會(huì)出現(xiàn)下落的炸彈直接擊中載機(jī)的情況:
在空中“萬事不決伯努利”,在投彈的過程中,炸彈是逐漸和飛機(jī)分離的,這時(shí)候炸彈和飛機(jī)的間隙就 出現(xiàn)了低壓區(qū)域,這個(gè)低壓區(qū)域就會(huì)吸引炸彈靠近飛機(jī)。
在現(xiàn)實(shí)生活中我們也會(huì)經(jīng)歷這樣的情況
例如在跑高速的時(shí)候,經(jīng)過大車邊上,車子總是會(huì)不由自主的被吸引向大型車輛,道理都是相同的。而且——速度越快這種感覺也是越明顯的。
目前咱們說的還僅僅是亞音速情況,我們可以通過優(yōu)化彈藥外形的設(shè)計(jì)和改變掛架的投送機(jī)制來修正這些影響。但是在超音速的情況下時(shí)期就又有不同的表現(xiàn)了。
飛機(jī)在超音速飛行的時(shí)候會(huì)形成激波。軍迷知道激波的存在已經(jīng)基本上合格了。但是再進(jìn)一步則需要知道激波是有分類的。一般的情況下大家所能看到的激波實(shí)際上是由斜激波引發(fā)的“音爆云”。
致使很多人覺得激波就是這種形狀。其實(shí)這又是一個(gè)普通軍迷的錯(cuò)誤認(rèn)知。
激波分兩個(gè)大類:附體激波和脫體激波,再細(xì)分還可以分為斜激波、正激波、膨脹激波、交匯激波、弓形激波(一種特定類型的脫體激波)……基本上大家看得見所呈現(xiàn)出來視覺效果的就只是斜激波。它的特性決定了它可以容易的生成蒸汽錐。但是要注意的是不生成蒸汽錐音爆云的激波并不代表他們不存在。
這是在風(fēng)洞內(nèi)的一個(gè)典型的弓形激波,需要用紋影法來拍攝呈現(xiàn)。否則的話在人類的肉眼中僅僅能看到空氣的折射有那么一點(diǎn)點(diǎn)變化
例如這張圖,一系列箭頭所指之處有一個(gè)弓形激波面,但是你如果不放大圖片仔細(xì)看你是難以察覺到這么細(xì)微的變化的。
不是在說“仍炸彈”嗎?聊激波跑題了吧?,其實(shí)并沒有,在超音速飛行的時(shí)候激波是一層層看不見的空氣墻,它們的性質(zhì)和大家所理解的空氣性質(zhì)完全不同,其實(shí)本質(zhì)上激波和炸藥爆炸的沖擊波是相同的東西,都是極限條件下氣體的壓力波。只不過沖擊波是一瞬間產(chǎn)生的,但是激波是可以持續(xù)產(chǎn)生的。所以,憑什么認(rèn)為爆炸的沖擊波可以摧毀物體。
而穿過沖擊波的時(shí)候物體會(huì)不受損傷呢?這就是一個(gè)刻板印象了。
拋開劑量談毒性就是耍流氓,那么這種高超音速下的氣動(dòng)損傷有多嚴(yán)重呢?
這是在超高音速飛行器上的傳感器,勉強(qiáng)的伸出機(jī)體去測量外界的大氣數(shù)據(jù)。在高速飛行下這個(gè)傳感器的迎風(fēng)面已經(jīng)燒蝕殆盡。造成這種傷害的罪魁禍?zhǔn)讓?shí)際上就是我們看不見摸不著的空氣。
別說超高音速飛行了,就是普通的音速飛行機(jī)體的損傷也都是有的。看一個(gè)設(shè)計(jì):
這是一架停在航展上的殲-11,殲-11的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是在駕駛艙前面有一個(gè)凸起的復(fù)合光電傳感器。
我們把鏡頭拉近去看這臺(tái)傳感器
你會(huì)發(fā)現(xiàn)在傳感器的前部有一個(gè)熱別礙眼的三角形突起。很多人在介紹我們的光電傳感器有多牛的時(shí)候,卻選擇性的忽略掉了這個(gè)三角形的小結(jié)構(gòu)件。這個(gè)三角形的結(jié)構(gòu)件叫做“破氣錐”。為什么有這種設(shè)計(jì),實(shí)際上就是為了在飛機(jī)超音速飛行的時(shí)候?qū)饬髋_,讓脆弱的光電傳感器玻璃盡量不接觸激波,否則的話,即便是軍工科技所制造的特種玻璃也難以承受超音速所帶來的影響。而且即便是玻璃不會(huì)被超音速的氣動(dòng)加熱而破壞掉,也會(huì)因?yàn)樯郎貙?dǎo)致傳感器在高速飛行的時(shí)候無法工作。
咱們的殲-20為什么沒有這個(gè)破氣錐?其實(shí)殲-20將破氣錐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成一體化的了。
本身傳感器的就設(shè)計(jì)成了破氣錐的形狀玻面夾角略小于最大速度時(shí)的激波夾角,因此就不會(huì)受到影響了。這樣大家的另一個(gè)疑惑就可以解決了——為什么戰(zhàn)斗機(jī)上的光學(xué)傳感器要設(shè)計(jì)成菱形外殼。當(dāng)然了,從軍事情報(bào)角度上來說,我們也可以根據(jù)這個(gè)外殼的夾角推算出戰(zhàn)斗機(jī)的最大設(shè)計(jì)速度。
正因?yàn)橛辛诉@些氣動(dòng)的問題,最終的一個(gè)結(jié)果就是投彈時(shí)候的飛行速度是有上限的。這方面實(shí)際上是有過定量的研究的。
冷戰(zhàn)時(shí)期美國一直考慮要研發(fā)一款類似于SR-71的超音速截?fù)魴C(jī)。以三倍音速的速度奔赴戰(zhàn)區(qū)發(fā)射導(dǎo)彈。為此,美國做了相關(guān)的測試。也開發(fā)了一款叫做YF-12的戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)。經(jīng)過一系列的試驗(yàn)就得出了一個(gè)公式:
所以,在給定速度和大氣條件下彈藥的彈出速度是有一個(gè)既定的最小數(shù)值的。
所以,在馬赫5這個(gè)超高音速的臨界點(diǎn)上,基本上是這樣的計(jì)算結(jié)果:
彈出速度要達(dá)到5408米/秒,也就是大約在馬赫18的速度上。當(dāng)然了,這是一個(gè)零件間隙的最小分離速度,如果把掛架拉長,伸出機(jī)體外一定距離最小彈出速度就會(huì)顯著下降。
這個(gè)測試美軍也做過。
這樣的測試結(jié)果導(dǎo)致了試驗(yàn)機(jī)在高速飛行時(shí)候的極度不穩(wěn)定,也正因?yàn)檫@些問題導(dǎo)致了YF-12計(jì)劃的整體結(jié)束。
伸出掛架的氣動(dòng)力在飛行速度馬赫3的YF-12上尚且不能接受,在馬赫7的鳴鏑上就行了?要知道——飛行阻力和速度的平方成正比。
所以說,以目前的科技而言無輪是從材料上還是在基本投放方式上在大氣層內(nèi)飛行的高超音速武器實(shí)現(xiàn)分離投彈其實(shí)都是癡人說夢。很多蹭流量的自媒體往往只能看到一個(gè)指標(biāo),然后就無視基本原理開始臆想了。
高超音速飛行器飛到太空中投彈行不行?W君就呵呵噠了,飛到太空中分離出來投彈的東西50年前就有了,那叫彈道導(dǎo)彈。
高超音速飛行器是新事物,新的東西必然有新的用途,討論鳴鏑作為所謂的“亞軌道轟炸機(jī)”,無異于你對現(xiàn)在的解放軍戰(zhàn)士說如何把95式步槍的刺刀融合大宋的楊家槍法,督促士兵去練楊家回馬槍……
看人家不啐你的。
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