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  • 1 # 牛頭馬面兩鬼

    所謂乘波體就是一種能夠適合超高音速飛行的飛行器外形,波就是激波,乘坐在激波上。有了這新型設計理念的外形、對超高音速的飛行更適用,更能發揮威力。

    在1959年的時候就提乘波體這麼一個概念,這個乘波體具有多種形體設計特點,有錐流乘波體,楔形,星形,非常科幻,科學的一種切合實際超高音速設計體,其特點就是,使阻力變小,速度更快,突防能力爆表。

  • 2 # 滿船清夢壓熙和

    看了剛剛一個哥們的回答,圖片配了不少,沒回答到點子上,關鍵問題沒回答。。。可能是知識面不足的原因吧。。。

    想知道乘波體是什麼,首先要知道乘的是什麼波。

    波這種東西很難描述,圖片也基本上沒有什麼特別有辨識度的。抄一個百度百科上的圖吧。

    圖就是激波。也就是乘波體乘的那個東西。激波容易被人理解的方式就是音爆。7爺進氣口中間那根錐子就是激波調節椎。就是調節激波產生的位置以調整進氣量的。

    高超音速條件下,透過特殊設計的機體構形,利用激波產生升力的高超音速飛行器,就是乘波體了。網上照片一大把,但是wz和星空2到底長啥樣?沒見過。美國有幾個模型基本上就是網路版的上流傳的所有資料了。

    大體也只能回答這麼多了。具體的原理我要是懂的話就不能說了對吧。。。

  • 3 # 軍機圖

    所謂“乘波體”,顧名思義,就是“乘坐著激波的物體”。在介紹乘波體飛行器前,我們先來簡要了解一下激波。激波也稱衝擊波,是物質在受力、壓強或密度和溫度條件突然發生變化時產生的一種強壓縮波。飛行器在大氣內進行超音速飛行時,由於會對空氣造成劇烈壓縮,因此會在飛行器前緣產生激波,這正是乘波體飛行器能夠在空氣中飛行的基礎。

    從外形上看,雖然乘波體飛行器屬於大氣層內的飛行器,但並不具有傳統的機翼、尾翼等翼面結構,其外形呈流線型,飛行時其前緣會產生激波,由於乘波體的前緣下表面與激波上表面重合,因此能夠透過激波的壓力獲得升力。

    用形象一點的說法,如果將空氣視為平靜的水面,那麼乘波體飛行器的飛行方式就是“打水漂”。由於乘波體的這種特性,對於普通飛行器來說造成極大阻礙的激波,卻成為了乘波體飛行器維持高度和速度的必要條件。

    而由於對激波效應的利用,乘波體飛行器能實現普通飛行器所難以媲美的高速度。與常規飛行器所不同的是,乘波體飛行器在設計時需要先考慮空氣動力流場,然後再根據氣動流暢的分析結果設計構型。具體來說,目前乘波體飛行器分為楔形流乘波體、錐形流乘波體、傾斜錐、錐流乘波體、吻切錐乘波體、定常/變楔角法和星型體等構型,其中楔形流乘波體是目前較為常見的乘波體飛行器型別。

  • 4 # 迷彩虎

    二零一八年八月三日六點四十一分,西北地區某靶場內傳出一聲巨響,只見一枚火箭騰空而起,直插三十千米高度的雲霄,並在接下來的十分鐘之內分別完成拋罩級間分離,以六倍音速進行了彈道大機動轉彎等動作,最終成功按照預定軌道落進靶區。

    這條訊息來自於中國航天空氣動力技術研究院的喜報,那枚名叫星空2的火箭則是該院歷時三年所研製的國內首款乘波體氣動佈局的高超聲速試驗飛行器的載體,而星空2發射試驗的圓滿成功,標誌著中國實現了第一乘波體飛行器的壯舉。

    說到乘波體飛行器,相信許多觀眾並不陌生,它是近年來各大國爭相研製的課題,顧名思義,乘波體就是乘著波浪的飛行器,就象一名衝浪者騎在激波的波面上,依靠激波的壓力產生升力,這麼說或許有點難以理解,相信觀眾們都打過水漂吧?如果把大氣層邊緣比作水面,那麼乘波體飛行器就是你扔出去的那一塊石頭,區別在於,乘波體在空中飛行的時候是很穩定的。

    從外形上來看,它是一種扁平楔形或者錐形的流線型物體,其所有的前緣都具有附體激波,簡而言之,一切設計都是基於高升阻比以及強機動性的理念而打造,這讓其具有了速度快,高度高,巡航距離遠,乃至於突防能力強大的特點。

    乘波體飛行器可以輕易達到五倍音速以上的超高速度,堪稱航空領域裡面,繼螺旋槳,噴氣推進氣之後的第三次革命性技術,說到這裡,相信很多觀眾已經知道它的作用所在了,這是一種能夠在一小時之內打擊全球任意目標的高超音速武器。

    乘波體的概念最早是在一九五九年由諾威勒提出的,但真正讓乘波體進入大眾視野的,則是美國空軍研究實驗室與國防高階研究計劃局聯合主持研製的超燃衝壓發動機高超音速驗證機,X51A“乘波者”飛行器,它可以達到五點一倍音速,打擊一千公里外的任何目標僅僅需要十幾分鐘的時間。

    中國產乘波體飛行器的進展又如何呢?二零一一年六月,中國首次開始對使用超燃衝壓發動機的驗證飛行器展開驗證,截止二零一六年四月,我們至少已經成功進行了七次高超聲速滑翔載具HGV的試射試驗,而最高時速更是曾經達到過十倍音速,憑藉這個速度帶出的撞擊動能則更可謂恐怖。

    絕對可以稱得上是代替現有反艦導彈和彈道導彈的航母剋星,而乘波體飛行器本質上其實就是一種巡航導彈或者彈道導彈,但由於它能達到現有武器所不能觸及的高度和速度,因而具有極為強大的突防能力,幾乎沒有被攔截的可能性,眾所周知,我們現在有核武器也有較為齊全的發射載體。

    但是,無論是現役的東風31彈道導彈,還是094型戰略核潛艇,都和美國以及俄國同類武器存在一定差距和滯後,而且短期內這個差距似乎並不容易趕上,為了平衡戰略優勢,我們另闢蹊徑,在乘波體飛行器上走出了一片天地,讓美國仰仗的反導系統大幅降低作用,而乘波體作為下一代飛行器,是值得我們大力投入研發的。

    如果說二十世紀大國利器是戰略轟炸機,路基發射井的話,那麼新世紀乘波體和彈道導彈核潛艇才是當仁不讓的王牌,這兩者一個幾乎無法被攔截,一個幾乎無法被發現,而這兩項優勢皆為轟炸機和發射井所不具備的。

  • 5 # 楠竹一

    隨著時代的一點點進步,各種新興的技術不斷的出現。而最近的一種新技術就特別的受到關注,就是乘波體。光聽這名字就感覺這種技術特別的有氣勢,因為好像從名字上很難理解。比如其他的一些技術聽著可能就有點概念了,想隱身技術、電磁炮等等。

    這一種乘波體主要就是一種外形標準,或者說是一種結構概念,這樣的一種概念是一種十分適合進行高超音速飛行的一種結構,簡單的來講就是流線型外形。這種結構設計出來之後,在其前緣都會具有一種附體激波,使得采用這一結構的武器能夠獲得更高的飛行速度,而且在空氣阻力方面要遠小於之前的一些外形結構。

    這一種結構的產生主要是因為科技的發展,各種武器的飛行速度已經突破了音速,但是先前的氣動結構在這種速度的表現並不是很好,因此出現了這種外形結構。採用這樣的一種結構的武器或者飛行器,在飛行的時候其外形的前緣平面會和激波的上表面發生重合,也就形成了一種附體激波的形式。這一種激波在以往的氣動結構中屬於一種阻力,阻擋了飛行器、武器等的速度。但在這種結構之下,這一種激波成了一種動力,也為這些飛行器、武器等提供升力,從而使高超音速的實現更為的便捷,就有點類似衝浪的韻味。

    而在目前,各國都在研製這樣的一種武器,據說中國已經有首款試驗成功了的。

  • 6 # 航天兔

    乘波體飛行器可以看作是一種“高機動飛航武器系統”(不一定是超高聲速),說白了就是有點像高空機動巡航導彈,不僅具有靈活彈道特性還具有高機動能力。

    因為乘波體飛行器具有高升阻位元性,在經過氣動外形最佳化後可以突破傳統意義上的飛行器升阻比屏障,在偏離設計點條件下仍能保持良好的氣動特性。

    而乘波體的這種特性和優點就非常有利於設計多變彈道,像我們經常說的“錢學森彈道”、“桑格爾打水漂彈道”,都是乘波體飛行器的基本彈道。而普通彈道尤其是彈道導彈彈道基本固定,哪怕像毛子匕首那種超高聲速導彈,其實也就是一種彈道導彈的變體,導彈也是固定的,唯一不同的就是發射平臺從陸基移動平臺換成了天上的飛機,在突防能力上除了“快”之外,沒有本質上的變化。

    而乘波體飛行器就不一樣了,因為它彈道的多變特性,在突防能力上自然比傳統彈道導彈或者“匕首”這種超高聲速導彈要強,所以國內外對“乘波體飛行器”的研究一直非常深入,美國、俄羅斯、歐洲等都有自己的“乘波體飛行器研究專案”,只不過進展各不相同罷了。

    而國內中航工業、航天科工、各科研院所也早對乘波體飛行器進行過研究,只不過一直都沒有工程化應用,而最近報道出來的星空-2可以看作是國內對“乘波體飛行器”的一個工程應用化方案。圖注:星空2背後是航天科技集團11院,而我們“乘波體飛行器”背後涉及到科研院所就多的多了。

  • 7 # 紙上的宣仔

    乘波體,顧名思義,就是騎著波在飛行的飛行體。這種武器的原型是在1959年被提出,Nonweiler首次提出適用於平面入射激波的高超聲速飛行器的設計方法,並將其命名為楔導乘波體。乘波體高超音速武器可以達到5馬赫以上的飛行速度,並形成一層貼在下表面的激波層,經過激波的空氣將被均勻地壓縮,從而使這種飛行器的下表面產生可觀壓力,上下表面的巨大的壓力差使得飛行器獲得足夠的升力,使其在大氣層臨近空間像打水漂一樣高速滑翔飛行。由於這種武器沒有特定彈道,使得導彈攔截系統難以攔截,是目前中美俄正在研究的最熱門武器之一。

    這種武器與導波體的概念相對,導波體是將激波劈開,不會貼合飛行體的表面,比如彈道導彈的錐形彈頭就是一種典型的導波體,這種形狀就無法獲得升力,但是阻力小,末端速度可達到25馬赫,可以進儘快擊中目標,但其拋物線彈道比較容易被解算並實施攔截;而乘波體的激波則是緊貼在飛行體表面,飛行的形狀是按照激波的形狀來設計的,乘波體賦予飛行器很高的升力,因此可以不斷滑翔飛行;雖然速度一般在5~10馬赫,但其可以滑翔非常遠的距離,並且難以預測其彈道。

    導波體和乘波體的區別

    兩種滑翔彈道:錢學森彈道和桑格爾彈道

    要想徹底搞清楚乘波體的概念,首先要知道什麼是“激波”(Shock Wave)。這種波的形成是因為物體飛行超過音速的時候,會在飛行器前端產生一個強烈的壓縮波。經過壓縮波的空氣將被減速增壓,好像撞到了一堵牆上一樣。根據激波的形成種類,可以分為正激波和斜激波。

    正激波的波陣面與來流方向垂直,而斜激波波陣面與來流方向不垂直,成一定斜角。當飛行器斜坡角度突變且和氣流方向不一致的時候,就會在坡面不連續點產生一個斜激波。經過正激波壓縮過的氣流不會改變運動方向,而斜激波不然,它會使氣流的方向發生改變。斜激波在飛行器設計中有很重要的應用,比如戰鬥機的超音速進氣道,就是利用多個斜激波將空氣逐漸減速並調整角度,使之與發動機進氣適配。

    米格-21度激波錐進氣道就是利用了斜激波對空氣進行減速壓縮

    現在回到乘波體。乘波體一樣是利用了斜激波對空氣的壓縮效應,經過激波的空氣將被減速增壓,同時將上下表面的空氣壓力完全隔絕開。這樣,在上下表面就獲得了一個壓力差,從而產生升力。利用這個思想,將高超音速武器進氣道下表面的外形,修成在斜激波的形狀,就可以獲得一個能夠讓空軍在表面均勻壓縮的效果。我們可以看一下高超音速條件下激波波陣面的曲線形狀(虛線部分):

    這個時候的斜激波其實是一個與飛行體運動方向成一個角度的曲線。所以要想設計出合適的乘波體,只要按照這個形狀進行修形,就能獲得壓力分佈可控的飛行器。模擬出來的就是這麼個樣子:可以看到透過外形的修飾,進氣道上表面的壓力分佈達到了從小變大的預期結果。

    我們再來看看美華人設計的X-51吸氣式高超音速武器:

    是不是和理論模擬的情況非常類似?所以我們可以再和普通彈道導彈的彈頭對比一下:

    可以看到彈頭是非常規則的一個圓錐形。因此機動能力有限。而乘波體高超音速飛行器,憑藉著高升力,可以實現靈活的機動變軌,繞過末端導彈防禦系統的防禦範圍再實施攻擊。這種武器一旦服役,就會使目前各國部署的導彈防禦系統變得幾乎失去作用。

  • 8 # 海權社

    乘波體是一種典型的高超聲速飛行器構型, 其最顯著的特徵是弓形激波附著於整個前緣, 以此改善飛行器在超音速條件下整體的升阻比。簡而言之就是在高超音速飛行時,利用飛行器本身產生的激波產生升力來提高飛行效能。

    但是乘波體在偏離設計條件時,整體氣動特性會出現一定惡化,所以透過最佳化外形設計使乘波體具有一個較寬速度區間適應性,便有了寬域乘波體設計。寬域乘波體透過拼接或整合多個乘波體構型最佳化飛行器在特定速域內產生的激波形狀從而使乘波體具有更廣泛的優勢速度空間,提高整體適應性。

    (圖片來自國防科技大論文)

  • 9 # 武研社

    高超聲速導彈武器系統是未來很長一段時間內,各國導彈武器研製的重點,而具體來說,目前市面上可見的高超聲速導彈武器系統配備的彈頭主要有錐形/多錐形高超聲速滑翔彈頭以及乘波體高超聲速滑翔彈頭等。乘波體高超聲速滑翔彈頭本身的縱向機動能力(即“水漂”機動)比起錐形/多錐形高超聲速滑翔彈頭而言也更加優秀。

    乘波體高超聲速滑翔彈頭還就具有很強的橫向機動能力,那相較於常規的錐形/多錐形高超聲速滑翔彈頭來說,乘波體高超聲速滑翔彈頭最大的優勢在於其在臨近空間進行高超聲速飛行時除具備優秀的縱向機動能力(也就是常說的“水漂”機動)外,還具備有很強的橫向機動能力,因此,其能夠躲避世界上現有反導導彈的攔截(比如美國的“薩德”等)。

    此外,由於其優秀的橫向機動能力,因此這種導彈能夠在必要的時候,繞到目標後方從目標後部進行攻擊,這樣一來,敵方也根本沒有辦法進行攔截或者規避,並且也能夠較為輕鬆的打擊敵方的各類反斜面目標。掌握了乘波體高超聲速滑翔彈頭的製造能力後,就可以很輕鬆的放大或者縮小後應用在各類航空航天飛行器上。

    此外,與此前採用錐形/多錐形高超聲速滑翔彈頭的高超聲速導彈武器系統來說,採用乘波體高超聲速滑翔彈頭的高超聲速導彈武器系統還具有在研發和使用成本較低的情況下,獲得更大射程的優勢。

    而這個優勢無疑對比起此前的任何一種導彈武器系統來說都是革命性的,且在掌握了乘波體高超聲速滑翔彈頭的製造後,還可以輕鬆的將其放大或者縮小,並應用在其他彈道導彈或巡航導彈或其他航空航天飛行器上,如此一來,對於本國整體的航空航天裝備的實力提升也是很大的。

  • 10 # 牛頭馬面兩鬼

    所謂乘波體就是一種能夠適合超高音速飛行的飛行器外形,波就是激波,乘坐在激波上。有了這新型設計理念的外形、對超高音速的飛行更適用,更能發揮威力。

    在1959年的時候就提乘波體這麼一個概念,這個乘波體具有多種形體設計特點,有錐流乘波體,楔形,星形,非常科幻,科學的一種切合實際超高音速設計體,其特點就是,使阻力變小,速度更快,突防能力爆表。

  • 11 # 滿船清夢壓熙和

    看了剛剛一個哥們的回答,圖片配了不少,沒回答到點子上,關鍵問題沒回答。。。可能是知識面不足的原因吧。。。

    想知道乘波體是什麼,首先要知道乘的是什麼波。

    波這種東西很難描述,圖片也基本上沒有什麼特別有辨識度的。抄一個百度百科上的圖吧。

    圖就是激波。也就是乘波體乘的那個東西。激波容易被人理解的方式就是音爆。7爺進氣口中間那根錐子就是激波調節椎。就是調節激波產生的位置以調整進氣量的。

    高超音速條件下,透過特殊設計的機體構形,利用激波產生升力的高超音速飛行器,就是乘波體了。網上照片一大把,但是wz和星空2到底長啥樣?沒見過。美國有幾個模型基本上就是網路版的上流傳的所有資料了。

    大體也只能回答這麼多了。具體的原理我要是懂的話就不能說了對吧。。。

  • 12 # 軍機圖

    所謂“乘波體”,顧名思義,就是“乘坐著激波的物體”。在介紹乘波體飛行器前,我們先來簡要了解一下激波。激波也稱衝擊波,是物質在受力、壓強或密度和溫度條件突然發生變化時產生的一種強壓縮波。飛行器在大氣內進行超音速飛行時,由於會對空氣造成劇烈壓縮,因此會在飛行器前緣產生激波,這正是乘波體飛行器能夠在空氣中飛行的基礎。

    從外形上看,雖然乘波體飛行器屬於大氣層內的飛行器,但並不具有傳統的機翼、尾翼等翼面結構,其外形呈流線型,飛行時其前緣會產生激波,由於乘波體的前緣下表面與激波上表面重合,因此能夠透過激波的壓力獲得升力。

    用形象一點的說法,如果將空氣視為平靜的水面,那麼乘波體飛行器的飛行方式就是“打水漂”。由於乘波體的這種特性,對於普通飛行器來說造成極大阻礙的激波,卻成為了乘波體飛行器維持高度和速度的必要條件。

    而由於對激波效應的利用,乘波體飛行器能實現普通飛行器所難以媲美的高速度。與常規飛行器所不同的是,乘波體飛行器在設計時需要先考慮空氣動力流場,然後再根據氣動流暢的分析結果設計構型。具體來說,目前乘波體飛行器分為楔形流乘波體、錐形流乘波體、傾斜錐、錐流乘波體、吻切錐乘波體、定常/變楔角法和星型體等構型,其中楔形流乘波體是目前較為常見的乘波體飛行器型別。

  • 13 # 迷彩虎

    二零一八年八月三日六點四十一分,西北地區某靶場內傳出一聲巨響,只見一枚火箭騰空而起,直插三十千米高度的雲霄,並在接下來的十分鐘之內分別完成拋罩級間分離,以六倍音速進行了彈道大機動轉彎等動作,最終成功按照預定軌道落進靶區。

    這條訊息來自於中國航天空氣動力技術研究院的喜報,那枚名叫星空2的火箭則是該院歷時三年所研製的國內首款乘波體氣動佈局的高超聲速試驗飛行器的載體,而星空2發射試驗的圓滿成功,標誌著中國實現了第一乘波體飛行器的壯舉。

    說到乘波體飛行器,相信許多觀眾並不陌生,它是近年來各大國爭相研製的課題,顧名思義,乘波體就是乘著波浪的飛行器,就象一名衝浪者騎在激波的波面上,依靠激波的壓力產生升力,這麼說或許有點難以理解,相信觀眾們都打過水漂吧?如果把大氣層邊緣比作水面,那麼乘波體飛行器就是你扔出去的那一塊石頭,區別在於,乘波體在空中飛行的時候是很穩定的。

    從外形上來看,它是一種扁平楔形或者錐形的流線型物體,其所有的前緣都具有附體激波,簡而言之,一切設計都是基於高升阻比以及強機動性的理念而打造,這讓其具有了速度快,高度高,巡航距離遠,乃至於突防能力強大的特點。

    乘波體飛行器可以輕易達到五倍音速以上的超高速度,堪稱航空領域裡面,繼螺旋槳,噴氣推進氣之後的第三次革命性技術,說到這裡,相信很多觀眾已經知道它的作用所在了,這是一種能夠在一小時之內打擊全球任意目標的高超音速武器。

    乘波體的概念最早是在一九五九年由諾威勒提出的,但真正讓乘波體進入大眾視野的,則是美國空軍研究實驗室與國防高階研究計劃局聯合主持研製的超燃衝壓發動機高超音速驗證機,X51A“乘波者”飛行器,它可以達到五點一倍音速,打擊一千公里外的任何目標僅僅需要十幾分鐘的時間。

    中國產乘波體飛行器的進展又如何呢?二零一一年六月,中國首次開始對使用超燃衝壓發動機的驗證飛行器展開驗證,截止二零一六年四月,我們至少已經成功進行了七次高超聲速滑翔載具HGV的試射試驗,而最高時速更是曾經達到過十倍音速,憑藉這個速度帶出的撞擊動能則更可謂恐怖。

    絕對可以稱得上是代替現有反艦導彈和彈道導彈的航母剋星,而乘波體飛行器本質上其實就是一種巡航導彈或者彈道導彈,但由於它能達到現有武器所不能觸及的高度和速度,因而具有極為強大的突防能力,幾乎沒有被攔截的可能性,眾所周知,我們現在有核武器也有較為齊全的發射載體。

    但是,無論是現役的東風31彈道導彈,還是094型戰略核潛艇,都和美國以及俄國同類武器存在一定差距和滯後,而且短期內這個差距似乎並不容易趕上,為了平衡戰略優勢,我們另闢蹊徑,在乘波體飛行器上走出了一片天地,讓美國仰仗的反導系統大幅降低作用,而乘波體作為下一代飛行器,是值得我們大力投入研發的。

    如果說二十世紀大國利器是戰略轟炸機,路基發射井的話,那麼新世紀乘波體和彈道導彈核潛艇才是當仁不讓的王牌,這兩者一個幾乎無法被攔截,一個幾乎無法被發現,而這兩項優勢皆為轟炸機和發射井所不具備的。

  • 14 # 楠竹一

    隨著時代的一點點進步,各種新興的技術不斷的出現。而最近的一種新技術就特別的受到關注,就是乘波體。光聽這名字就感覺這種技術特別的有氣勢,因為好像從名字上很難理解。比如其他的一些技術聽著可能就有點概念了,想隱身技術、電磁炮等等。

    這一種乘波體主要就是一種外形標準,或者說是一種結構概念,這樣的一種概念是一種十分適合進行高超音速飛行的一種結構,簡單的來講就是流線型外形。這種結構設計出來之後,在其前緣都會具有一種附體激波,使得采用這一結構的武器能夠獲得更高的飛行速度,而且在空氣阻力方面要遠小於之前的一些外形結構。

    這一種結構的產生主要是因為科技的發展,各種武器的飛行速度已經突破了音速,但是先前的氣動結構在這種速度的表現並不是很好,因此出現了這種外形結構。採用這樣的一種結構的武器或者飛行器,在飛行的時候其外形的前緣平面會和激波的上表面發生重合,也就形成了一種附體激波的形式。這一種激波在以往的氣動結構中屬於一種阻力,阻擋了飛行器、武器等的速度。但在這種結構之下,這一種激波成了一種動力,也為這些飛行器、武器等提供升力,從而使高超音速的實現更為的便捷,就有點類似衝浪的韻味。

    而在目前,各國都在研製這樣的一種武器,據說中國已經有首款試驗成功了的。

  • 15 # 航天兔

    乘波體飛行器可以看作是一種“高機動飛航武器系統”(不一定是超高聲速),說白了就是有點像高空機動巡航導彈,不僅具有靈活彈道特性還具有高機動能力。

    因為乘波體飛行器具有高升阻位元性,在經過氣動外形最佳化後可以突破傳統意義上的飛行器升阻比屏障,在偏離設計點條件下仍能保持良好的氣動特性。

    而乘波體的這種特性和優點就非常有利於設計多變彈道,像我們經常說的“錢學森彈道”、“桑格爾打水漂彈道”,都是乘波體飛行器的基本彈道。而普通彈道尤其是彈道導彈彈道基本固定,哪怕像毛子匕首那種超高聲速導彈,其實也就是一種彈道導彈的變體,導彈也是固定的,唯一不同的就是發射平臺從陸基移動平臺換成了天上的飛機,在突防能力上除了“快”之外,沒有本質上的變化。

    而乘波體飛行器就不一樣了,因為它彈道的多變特性,在突防能力上自然比傳統彈道導彈或者“匕首”這種超高聲速導彈要強,所以國內外對“乘波體飛行器”的研究一直非常深入,美國、俄羅斯、歐洲等都有自己的“乘波體飛行器研究專案”,只不過進展各不相同罷了。

    而國內中航工業、航天科工、各科研院所也早對乘波體飛行器進行過研究,只不過一直都沒有工程化應用,而最近報道出來的星空-2可以看作是國內對“乘波體飛行器”的一個工程應用化方案。圖注:星空2背後是航天科技集團11院,而我們“乘波體飛行器”背後涉及到科研院所就多的多了。

  • 16 # 紙上的宣仔

    乘波體,顧名思義,就是騎著波在飛行的飛行體。這種武器的原型是在1959年被提出,Nonweiler首次提出適用於平面入射激波的高超聲速飛行器的設計方法,並將其命名為楔導乘波體。乘波體高超音速武器可以達到5馬赫以上的飛行速度,並形成一層貼在下表面的激波層,經過激波的空氣將被均勻地壓縮,從而使這種飛行器的下表面產生可觀壓力,上下表面的巨大的壓力差使得飛行器獲得足夠的升力,使其在大氣層臨近空間像打水漂一樣高速滑翔飛行。由於這種武器沒有特定彈道,使得導彈攔截系統難以攔截,是目前中美俄正在研究的最熱門武器之一。

    這種武器與導波體的概念相對,導波體是將激波劈開,不會貼合飛行體的表面,比如彈道導彈的錐形彈頭就是一種典型的導波體,這種形狀就無法獲得升力,但是阻力小,末端速度可達到25馬赫,可以進儘快擊中目標,但其拋物線彈道比較容易被解算並實施攔截;而乘波體的激波則是緊貼在飛行體表面,飛行的形狀是按照激波的形狀來設計的,乘波體賦予飛行器很高的升力,因此可以不斷滑翔飛行;雖然速度一般在5~10馬赫,但其可以滑翔非常遠的距離,並且難以預測其彈道。

    導波體和乘波體的區別

    兩種滑翔彈道:錢學森彈道和桑格爾彈道

    要想徹底搞清楚乘波體的概念,首先要知道什麼是“激波”(Shock Wave)。這種波的形成是因為物體飛行超過音速的時候,會在飛行器前端產生一個強烈的壓縮波。經過壓縮波的空氣將被減速增壓,好像撞到了一堵牆上一樣。根據激波的形成種類,可以分為正激波和斜激波。

    正激波的波陣面與來流方向垂直,而斜激波波陣面與來流方向不垂直,成一定斜角。當飛行器斜坡角度突變且和氣流方向不一致的時候,就會在坡面不連續點產生一個斜激波。經過正激波壓縮過的氣流不會改變運動方向,而斜激波不然,它會使氣流的方向發生改變。斜激波在飛行器設計中有很重要的應用,比如戰鬥機的超音速進氣道,就是利用多個斜激波將空氣逐漸減速並調整角度,使之與發動機進氣適配。

    米格-21度激波錐進氣道就是利用了斜激波對空氣進行減速壓縮

    現在回到乘波體。乘波體一樣是利用了斜激波對空氣的壓縮效應,經過激波的空氣將被減速增壓,同時將上下表面的空氣壓力完全隔絕開。這樣,在上下表面就獲得了一個壓力差,從而產生升力。利用這個思想,將高超音速武器進氣道下表面的外形,修成在斜激波的形狀,就可以獲得一個能夠讓空軍在表面均勻壓縮的效果。我們可以看一下高超音速條件下激波波陣面的曲線形狀(虛線部分):

    這個時候的斜激波其實是一個與飛行體運動方向成一個角度的曲線。所以要想設計出合適的乘波體,只要按照這個形狀進行修形,就能獲得壓力分佈可控的飛行器。模擬出來的就是這麼個樣子:可以看到透過外形的修飾,進氣道上表面的壓力分佈達到了從小變大的預期結果。

    我們再來看看美華人設計的X-51吸氣式高超音速武器:

    是不是和理論模擬的情況非常類似?所以我們可以再和普通彈道導彈的彈頭對比一下:

    可以看到彈頭是非常規則的一個圓錐形。因此機動能力有限。而乘波體高超音速飛行器,憑藉著高升力,可以實現靈活的機動變軌,繞過末端導彈防禦系統的防禦範圍再實施攻擊。這種武器一旦服役,就會使目前各國部署的導彈防禦系統變得幾乎失去作用。

  • 17 # 海權社

    乘波體是一種典型的高超聲速飛行器構型, 其最顯著的特徵是弓形激波附著於整個前緣, 以此改善飛行器在超音速條件下整體的升阻比。簡而言之就是在高超音速飛行時,利用飛行器本身產生的激波產生升力來提高飛行效能。

    但是乘波體在偏離設計條件時,整體氣動特性會出現一定惡化,所以透過最佳化外形設計使乘波體具有一個較寬速度區間適應性,便有了寬域乘波體設計。寬域乘波體透過拼接或整合多個乘波體構型最佳化飛行器在特定速域內產生的激波形狀從而使乘波體具有更廣泛的優勢速度空間,提高整體適應性。

    (圖片來自國防科技大論文)

  • 18 # 武研社

    高超聲速導彈武器系統是未來很長一段時間內,各國導彈武器研製的重點,而具體來說,目前市面上可見的高超聲速導彈武器系統配備的彈頭主要有錐形/多錐形高超聲速滑翔彈頭以及乘波體高超聲速滑翔彈頭等。乘波體高超聲速滑翔彈頭本身的縱向機動能力(即“水漂”機動)比起錐形/多錐形高超聲速滑翔彈頭而言也更加優秀。

    乘波體高超聲速滑翔彈頭還就具有很強的橫向機動能力,那相較於常規的錐形/多錐形高超聲速滑翔彈頭來說,乘波體高超聲速滑翔彈頭最大的優勢在於其在臨近空間進行高超聲速飛行時除具備優秀的縱向機動能力(也就是常說的“水漂”機動)外,還具備有很強的橫向機動能力,因此,其能夠躲避世界上現有反導導彈的攔截(比如美國的“薩德”等)。

    此外,由於其優秀的橫向機動能力,因此這種導彈能夠在必要的時候,繞到目標後方從目標後部進行攻擊,這樣一來,敵方也根本沒有辦法進行攔截或者規避,並且也能夠較為輕鬆的打擊敵方的各類反斜面目標。掌握了乘波體高超聲速滑翔彈頭的製造能力後,就可以很輕鬆的放大或者縮小後應用在各類航空航天飛行器上。

    此外,與此前採用錐形/多錐形高超聲速滑翔彈頭的高超聲速導彈武器系統來說,採用乘波體高超聲速滑翔彈頭的高超聲速導彈武器系統還具有在研發和使用成本較低的情況下,獲得更大射程的優勢。

    而這個優勢無疑對比起此前的任何一種導彈武器系統來說都是革命性的,且在掌握了乘波體高超聲速滑翔彈頭的製造後,還可以輕鬆的將其放大或者縮小,並應用在其他彈道導彈或巡航導彈或其他航空航天飛行器上,如此一來,對於本國整體的航空航天裝備的實力提升也是很大的。

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