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钱学森弹道

归档日期:10-04       文本归类:弹道准备      文章编辑:爱尚语录

  弹道式导弹在飞行过程中,它的弹道可分为3个阶段:主动段(OK)、自由段(KE)和再入段(EC)。主动段即导弹的主发动机工作,导弹摆脱地球引力上升、离开大气层的阶段。自由段即导弹主发动机关闭、发动机舱脱落后,导弹在基本无空气阻力的太空中运动的阶段。再入段是在导弹在地球引力作用下不断降高,最后重新进入大气层直至击中目标的阶段。

  在普通的弹道导弹弹道中,导弹发动机关闭后,弹头进入自由段,只受地球引力和由于地球自转而产生的离心惯性力和哥氏惯性力的作用。弹头再入大气层后,由于普通弹道导弹的弹头正面投影为中心对称形状,又受到大气阻力的作用。

  此时,弹道导弹质心的运动轨迹仍近似于标准抛物线,只是在大气阻力作用下,再入段的运动轨迹变得更陡峭。

  钱学森弹道的基本原理,就是让弹头在“临近空间”(距地面20—100千米的高度上)进行增程滑翔,然后再进入稠密大气。这需要重新设计弹头的外形,使其具有升力体滑翔的能力,并在再入大气层时对弹头的迎角进行控制。在100千米的高度上,大气层依然非常稀薄,即便弹头设计成升力体外形,其在稀薄大气中产生的升力也不足以抵消弹头的重力,因此弹头的飞行路径依然是降高度状态,但因滑翔效应,其飞行的距离会更长。随着弹头在大气中继续飞行,高度不断降低、大气密度逐渐增加,但同时弹头的速度也逐渐降低,在进入稠密大气时,它的飞行速度会明显低于传统弹道导弹的弹头。

  由于在再入段充分利用了空气动力学和滑翔效应,因此“钱学森弹道”又被称为“助推滑翔弹道”。在《苏联军事百科词典》中也对钱学森弹道进行了定义:它是由弹道式弹道和在稠密大气层内依靠空气动力面升力的滑翔段相结合而成的,以便增大射程。参与滑翔弹道的导弹通常具有不大的空气动力面和自主式或复合式控制系统。

  在“钱学森弹道”的基础上,德国人桑格提出了另一种滑翔式弹道,称为“桑格弹道” 。“桑格弹道”与“钱学森弹道”的区别在于,它通过改变弹头进入“临近空间”的姿态、速度和时机,或采用更优化结构的升力体弹头外形,大大提高弹头的升阻比,从而实现“跳跃式弹道”,这个过程可以理解为“用石头打水漂”。

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