1945年二战结束,钱学森随导师冯·卡门前往德国考察,主要与导弹有关。这时德国纳粹的火箭专家冯·布劳恩已经被美军逮捕,在考察德国的V2导弹相关技术资料后,一个大胆的想法在钱学森的脑海里迸发了出来。
他当时猜想,当人类解决了耐高温材料后,是否可以建造这样一种导弹,在大气层外部加速,然后贴近大气层边缘获得一个向上的升力,之后导弹又回到太空再次加速,在与大气层边缘接触的时候,导弹表面会产生非常高的温度。而那时可以承受住这种高温的材料还没有找到,所以钱学森的想法是不被看好的。
之后的几十年里,钱学森弹道所设想的耐高温材料是解决了,但是又面临一个黑障通讯的问题,高温等离子体层包裹在弹头外面,导弹无法被控制,电磁波进不去也出不来。因为无法被控制,它就不能被称为导弹了。这个难关美国至今也迈不过去,全世界只有中国有这个实力。
钱学森弹道为什么无法被拦截?
钱学森弹道采用了一种复杂的轨迹,即“助推—滑翔”弹道,融合了弹道导弹和飞航导弹的轨迹优势。这种弹道使得导弹在飞行过程中能够突然改变速度、方向和高度等参数,行踪难以被预测和追踪,这种多段跳跃式弹道极大地增加了拦截的难度。
网上很多军事爱好者把它形容为“打水漂”,我们的东风17采用的就是钱学森弹道,即便是中国火箭军,在发射东风17后也只知道它的位置在哪里,而不清楚它的轨迹到底是什么样的。
一般而言,防空导弹的拦截方式有两种,拦截轨道固定的弹道导弹,只需要提前计算好弹道,某一时刻飞到它的必经路线上与它相撞就可以。这种拦截方式不需要防空导弹的速度有多快,守株待兔也是可以的。第二种方式就追上它,然后命中,这种拦截方式很复杂,要求防空导弹的速度比来袭导弹更快,以快打慢。
不过,这两种拦截方式对东风17都不好使。首先,世界上目前还没有哪一款防空导弹可以飞到7马赫的速度,实际上东风17的末端攻击速度能达到10马赫以上,这个速度没有哪个防空导弹可以追上。另外它还具有变轨能力,弹道非常复杂,可以说在中末端飞行的弹道就是一个随机的曲线,1000枚东风17就有1000种弹道,只不过这些弹道长的都差不多,现在各国点对点的拦截方式是无法拦住东风17的。
另外,钱学森弹道的导弹落回大气层后直接在大气内侧低空滑翔,这个高度是猛然降低的,且保持超高速飞行。这种低空高速飞行的方式使得雷达难以发现,因为雷达通常是对着高空进行扫描,而钱学森弹道导弹则可能在雷达扫描的盲区接近目标。
钱学森弹道的好处就是在保证高超音速的同时,还能极大的节省燃料,在大气层外侧加速没有任何阻力,速度可以提升的非常快,燃料利用效率也高。
我国是目前世界上唯一掌握钱学森弹道导弹生产、发射和精确控制的国家。
很多人搞不清楚,不都说高超音速导弹已经烂大街了吗?俄罗斯有、伊朗有、朝鲜有、现在连拖鞋大军胡塞武装也有。这就要定义一下什么是高超了,有很多国家为了虚张声势,把自家的导弹也吹为高超音速导弹。
按照中国军工专家的观点,高超音速导弹全段飞行起码不得低于7倍音速,且整个过程具备变轨能力。而国际标准是5马赫,这个5马赫是美国人提出的,原因无他,美国人自己做不到7马赫以上。
另外,高超音速导弹其实还有两种弹道,一个是桑格尔弹道,这种与钱学森弹道很像,比钱学森弹道要简单一些,也是多次进入大气层。它的弹头是双锥体外形,而钱学森弹道导弹是乘波体外形。
乘波体外形目前只有我国能造出来,需要功率非常大的风洞,设计高超音速飞行器复杂气动外形的风洞,目前也只有中国有。
还有一种是巡航导弹弹道,这种需要超燃冲压发动机,俄罗斯军工专家还是有点东西的,这玩意美国搞了近20年也没有装备服役,试射一会成功一会失败。大气层内的高超音速导弹其实非常复杂,美国把它视为与中国东风21导弹一样危险的武器。
用超燃冲压发动机的导弹,最大速度突破不了10马赫,可以做到7马赫以上,射程也没有钱学森弹道那么远,但是用起来比较灵活。以前外国只知道中国有东风17和东风21、东风26这些高超音速导弹。现在不一样了,今年6月份中国又出了一款固体冲压巡航导弹,也就是说,这下咱们三个弹道的高超音速导弹都有了。