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如題,我們知道,一般的低軌衛星只有二三百公里,都能環繞地球飛行。中程導彈的射程有二三千公里,按理完全可以進入衛星軌道,繞地球若干圈都沒問題,這樣一萬公里以上的射程就不是問題了。請明白人解惑。
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  • 1 # 五嶽掩赤城

    不是軌道問題而是速度問題,要想把彈頭加速到衛星的速度恐怕只能扔個手榴彈過去了。

    衛星能繞地球執行從來不是軌道的原因,低軌道偵察衛星甚至可以低到150公里,而中程彈道導彈彈道高度已經可以達到500公里,洲際導彈高度彈道高度甚至可以達到2000-3000公里。

    初中物理知識早就高速我們,衛星能夠環繞地球執行先決條件其飛行是因為其速度達到第一宇宙速度(7.9km/s),這樣其圓周運動的離心力可以抵消其向心力(也就是重力)。而要掙脫地球引力和太陽引力,則分別要達到第二和第三宇宙速度。

    所以要像把彈道彈道走衛星軌道變成衛星,需要把彈頭加速到第一宇宙速度。目前大部分洲際導彈彈頭再入大氣層時是其運動速度最高的時刻,本身速度加上勢能轉化的動能,也就是20-21馬赫,也就7.2km/s,勉強接近第一宇宙速度。在總能量有限情況下,想要大幅度提高速度,就只能大幅度削減彈頭重量。

    比如中國發射的第一顆人造衛星東方紅一號,其發射用的火箭長征一號,就是東風四號中程彈道導彈改裝的。東風四號發射重量達到82噸的射程為4000公里,有效載荷為2.9噸,裝一枚重2.2噸,爆炸當量300萬噸的熱核彈頭。長征一號是把這2.9噸載荷,換成第三級火箭和衛星,最後衛星總重量是173公斤。

    所以一枚射程一兩千公里的中短程彈道導彈,就拿稍微大點的東風-21來對比,發射重量為16噸,射程1700-3000公里,彈頭重量是800公斤。將這800公斤改成火箭發動機和彈頭,可以達到第一宇宙速度,恐怕這個彈頭撐死只能是手榴彈了。

    實際上讓彈道導彈走類似衛星軌道的也是有的,那就是俄羅斯的剛裝備的RS-28薩爾馬特洲際彈道導彈,該導彈是目前全世界最大的洲際彈道導彈,其彈頭重量超過10噸。俄羅斯給這個導彈設計了一種特殊模式,可以透過減少彈頭重量的方式,使速度接近第一宇宙速度,從而以地面高度約300公里的“準衛星軌道”飛行,這樣一來就可以沒有射程限制,導彈甚至可以向南繞過南極去攻擊美國。

  • 2 # 軍武最前哨

    所謂“洲際彈道導彈”,顧名思義就是可以實現跨大洲飛行的彈道導彈。按照國際定義,通常射程超過8000公里的導彈就可以被歸入洲際導彈範疇,而參考當前世界幾個主要大國,射程超1萬公里可以說是家常便飯。

    接下來我們先來梳理一下題主的設想:即把中程彈道導彈先發射進入衛星軌道,然後讓導彈在衛星軌道內繞著地球運動,當導彈快要到達既定打擊目標上空的衛星軌道時,再進入大氣層並完成打擊。

    那麼,上述設想是否具備可行性呢?在回答這個問題之前,我們有必要了解一下彈道導彈的發射過程(以垂髮為例)。通常情況下,彈道導彈的發射其實都有一套提前設定好的飛行程式,自點火後就會按照這套程式飛行;同時再輔以不同階段的制導來控制導彈的飛行姿態、路線、方向及精確度。

    比如DF-21型導彈,它先是藉助輔助動力將導彈從發射桶中彈出,當導彈離地大約20米後再點火助推升空(冷發射)。在飛行過程中,為導彈提供動力的兩級火箭發動機會分段脫離,而導彈在飛行中的最高點一度會超越大氣層(通常是在亞軌道飛行)。

    然後我們再來看一下人造衛星軌道的基本資料:一般來講,人造衛星軌道分為高、中、低三檔,其中高軌道衛星所處的地球靜止軌道距離地表大約3.6萬公里。如果按照高軌道的標準,目前世界範圍內暫還沒有任何一款彈道導彈能夠到達那裡。

    而中軌道(0.2萬公里至2萬公里之間)和低軌道(參考美國銥系統的衛星高度是765公里)的高度區間對於DF-21導彈的射程(3200公里)來說只能進入低軌道高度;因為按照“二分之一原則”(出自《太空安全物理學》,即導彈射程的二分之一便是導彈的最大射高),DF-21導彈最大射高約為1600公里。

    在解決了進入衛星軌道的問題後,就需要考慮如何才能讓導彈像衛星那樣繞地球飛行。這裡就需要提出“宇宙速度”的概念;我們通常把近地面繞地球做勻速圓周運動的物體所達到的速度稱之為第一宇宙速度,具體數值大約在每秒7.9公里(約28440公里每小時、23.2馬赫)。

    還是以DF-21為例,其速度在再入大氣層時為最快,但也僅能達到10馬赫左右,甚至不及第一宇宙速度的一半。而截至目前,或許只有尚處在測試階段的俄羅斯的“先鋒”高超音速導彈(20馬赫)能勉強嘗試挑戰第一宇宙速度。

    即便就算解決了高度和速度的問題,如何實現對導彈的有效控制也是一個極為重要的環節:當導彈以宇宙第一速度繞地球飛行時,怎樣才能讓它在正確的時間、正確的地點重新返回地面?

    最後需要說的是,這個問題只適合理論性的探討,其本身在應運上並沒有太大的實際意義。因為就目前的技術水平而言,藉助陸基、海基或者機動發射平臺,幾個主要國家的洲際彈道導彈都能夠輕鬆實現全球覆蓋。

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