中國科學家搞出革命性武器:高音速難以攔截、末端入水攻擊的導彈

《南華早報》於9月13日報道稱中國科學家研發成功一種相當奇特的武器,在它的攻擊範圍內,大部分都是在空中飛行,到最後才會變成一枚魚雷入水攻擊,這種武器非常難攔截,各位軍迷可能會嗤之以鼻,這不就是火箭助推魚雷嗎?然而還真不是!

中國科學家搞出革命性武器:高音速難以攔截、末端入水攻擊的導彈

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能上天入水的武器:到底是什麼原理?

據《南華早報》報道,這是一種超音速反艦導彈,長度為5米,它的攻擊模式相當奇特:

導彈發射後啟動火箭,將自身推至超音速,然後啟動一種衝壓發動機,爬升到萬米高空後以2。5倍的高音速巡航大約200千米,此時可以接受資料鏈中途制導或者改變攻擊目標,高空阻力小,200千米的距離已經遠超大部分超音速突防的導彈。

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在抵達目標附近大約20千米時導彈會採用另一種掠海飛行的模式,它會降低高度到海浪以上數米,繼續以高音速飛向目標,在接近目標到10千米的距離時,這枚導彈將會開啟第三種突防模式,變成一枚魚雷潛入水中。

入水後這枚導彈將搖身一變成為一枚超空泡魚雷,以200節的速度(360千米/小時,100米/秒)直接攻擊目標,與各位熟悉的超空泡魚雷只能直線攻擊不一樣,它可以在超空泡下進行制導,而且最深還可以下潛至100米深度迂迴攻擊!

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在穿過目標艦艇龍骨下方時魚雷將被引爆,其巨大的衝擊力在水的不可壓縮性空泡擴張之下將船體抬離水面又重重地摔回海面,這個過程能直接將船身折斷成兩截,或者對大型艦艇採用觸發引信,在水線下破開一個大洞。

一般一艘驅逐艦隻需1枚即可重創,即使是對航母這樣的大型目標發起攻擊,在多枚這種武器的攻擊下也將難以招架。

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據研發這種武器的科學家李鵬飛和他的團隊表示,目前沒有任何艦艇能夠應對如此多突防模式的武器,它同時兼具超音速導彈、低空掠海攻擊、末端彈道入水迂迴攻擊,典型的遠端攔截方式難以應對高音速導彈,比如標準導彈攔截高音速目標就很困難。

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像海麻雀之類的導彈對亞音速反艦導彈和巡航導彈還是比較有效的,但對高音速低空掠海飛行的目標同樣難以奏效,而末段彈道居然是入水以超空泡魚雷的方式攻擊,突破了所有攔截方式,簡直就是艦艇的噩夢。

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一般以單獨一種模式突防時被攔截的可能性是比較大的,比如近防炮對掠海攻擊的超音速導彈是有效的,比如首尾兩門近防炮交叉射擊攔截低空突防的導彈時效果就不錯,但很抱歉,最後10千米變成魚雷入水攻擊了,這會讓剛剛發射的近防導彈抓瞎,而且還讓近防炮毫無用處。

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據李鵬飛的團隊稱,這種導彈的動力是固體衝壓發動機,而且更神奇的是它不僅可以在空氣中以衝壓發動機方式超音速推進,並且在入水後可以和進入燃燒室的海水反應變成水下推進兩種模式,這到底是什麼鬼,怎麼會如此喪心病狂的發動機?

固體衝壓發動機和超空泡模魚雷結合

這種導彈的最神奇之處就是它搭載的固體衝壓發動機,它有兩種工作模式,一種空氣中的衝壓模式,另一種水下的與海水反應後的噴氣推進模式,下文一個個來介紹:

固體衝壓發動機:到底是什麼原理?

衝壓發動機估計大家都知道,這是一種結構極其簡單的發動機,不像火箭發動機那樣需要自帶氧化劑和燃料,衝壓發動機只需要攜帶燃料即可,而氧氣就從大氣中獲取,在超音速條件下經過進氣道壓縮排入燃燒室混入燃料點燃,然後在尾噴口噴出以獲的強大的動力。

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衝壓發動機這種不需要氧化劑的模式,用最大的重量攜帶了燃料,因此它的射程要比火箭遠得多,超遠端導彈上用得比較多,比如布拉莫斯超音速導彈,它用的液體燃料衝壓發動機,這其實還能理解,但固體燃料衝壓發動機怎麼回事?

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因為固體燃料不像液體燃料那樣容易流動,因此固體燃料衝壓發動機結構是比較特殊的,一種是衝壓發動機進氣道經過固體燃料中心,這些特殊配方的貧氧燃料會以很慢的方式燃燒產生可燃性氣體,在一起進入燃燒室點燃形成動力,這種模式有一個缺點,隨著燃料消耗,衝壓發動機的進氣道結構擴大,會產生推力不均或者失去衝壓燃燒的效能。

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另一種模式是燃料在導彈前方,進氣道在中部,貧氧燃料燃燒後進入固定進氣道穩定燃燒,這種模式的優點是全程非常穩定,但問題是導彈中部需要開口,體積比較大。

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目前固體衝壓發動機的導彈並不多,歐洲的流星中距空空導彈算一種,另外據說我國也有超遠端空空導彈也已經應用了固衝,相信我國固衝應該早已突破,否則技術也不會外溢到跨介質衝壓發動機上!

跨介質衝壓發動機:到底是怎麼實現的?

這種衝壓發動機模式的神奇之處是它入水後的工作方式,比如像各位熟悉的火箭助推魚雷,這是在一枚魚雷後方增加了一臺火箭發動機,它的射程一般為幾十千米,抵達目標後拋棄火箭,然後開啟降落傘入水,這種火箭助推魚雷出現已經半個世紀了,相信大家都提不起興趣來。

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但這種模式完全不一樣,衝壓發動機+魚雷是一體的,空中衝壓發動機使用衝壓模式,入水後海水進入“進水道”,與燃料反應生成高溫燃氣,從尾噴口噴出推動魚雷高速前進,據公開的資料稱固體衝壓發動機的燃料中確實含有大量的硼,比例甚至可以超過30%。

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不過據據李鵬飛的團隊稱這種燃料含硼比例是比常規的衝壓發動機燃料的2倍,它在海水中“燃燒”產生的能量同樣很高,只要調節進入燃料的海水比例即可產生和空氣中一樣的燃燒效果。它的推進效率很高,只是是的阻力很大,這讓它的推進距離比空中飛行時要小得多。

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不過有一項技術可以讓推進效率成倍增加,這就是各位都瞭解過的超空泡技術,這個原理倒是不復雜,它是利用超空泡發泡技術,在魚雷頭部安裝一個發泡腔,不同速度下排出不同的泡泡包裹魚雷,將魚雷和水的“粘滯性”隔開,就像在陸地上前進時鋪一層滾珠一樣,將滑動摩擦轉成了滾動摩擦。

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因此超空泡魚雷的速度可達200節以上,比傳統的魚雷例如MK47魚雷最高速度55節高了將近4倍,因此這種魚雷即使不制導以直線前進的方式攻擊航母也難以機動避開,因為發現來襲魚雷時可能時間根本就來不及機動躲避。

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而且據李鵬飛的團隊稱這種“魚雷”還可以在水下機動,水深範圍可達100米,這表示我國科研人員已經突破了超空泡魚雷的制導方式,原本超空泡因為存在氣泡,無論是聲吶還是尾流感測都很難制導,不過報道沒有提及究竟是何種方式進行了制導。

中國科學家搞出革命性武器:高音速難以攔截、末端入水攻擊的導彈

超高速魚雷還可以制導,根本就沒有給目標留活路!這種武器幾乎可算是革命性的武器,未來海戰或者反艦反潛作戰將可能出現巨大的變革,不得不對這種“跨界”的武器提出更高的攔截要求。

延伸閱讀:如何攔截魚雷?

來自水下的攻擊其實也不是不能攔截,魚雷這種源自一戰的武器一直到目前仍然是海戰和反潛作戰中最重要的武器之一,它攻擊水線以下,無論是觸發引信(碰炸)感應引信(龍骨下爆炸),水的不可壓縮效能讓炸藥的爆炸威力原原本本的作用於艦體,使得魚類的破壞力極大,一枚重型魚類即可讓伯克級驅逐艦直接回姥姥家。

中國科學家搞出革命性武器:高音速難以攔截、末端入水攻擊的導彈

不過魚雷的門檻也是相當高的,全球能自行研發重型魚雷的國家屈指可數,不過本文不是來說研發的,而是來說說如何反魚雷,一般有如下幾種:

規避:套路動作機動規避

最簡單的就是躲開了,早期魚雷沒有制導,都是直航式魚雷,所以只要距離足夠遠就可以輕易避開,比如經常聽到左滿舵、右滿舵,倒車等專業術語,現代魚雷都有制導技術,雖然規避動作仍然會做,但要是被魚類鎖定了的話是很難逃脫的。

中國科學家搞出革命性武器:高音速難以攔截、末端入水攻擊的導彈

魚雷誘餌:讓魚雷攻擊假目標

魚類制導方式有幾種,比如聲吶特徵,比如尾流制導,或者光纖制導等等,那麼發射幾枚和艦艇聲紋特徵一致而且聲音特徵比艦艇高的的誘餌,那麼魚類大機率會轉而去追蹤更明顯的目標,這是魚雷的彈載計算機決定的。

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反魚雷的魚雷:讓魚雷去攻擊魚雷

魚雷高速航行時其本身噪音很大,因為其螺旋槳直徑小,轉速高,高速旋轉的螺旋槳加上產生空泡破裂,導致它的聲吶特徵是非常明顯的,因此只要發射一枚魚雷,讓它去攻擊來襲魚雷也是一種可行辦法,不過難度還是很大的。

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火箭助推深水炸彈:機率低了點

它的原理是在魚雷來襲的線路上丟擲一排排深水炸彈,以火箭助推的方式在不同距離上形成多個攔截陣,深水炸彈的爆炸引爆魚雷或者讓其改變方向甚至破壞其聲吶等,不過現代魚雷可以在不同深度規避,也有應對這種爆炸造成的噪音濾除,這種反魚雷成功的可能性越來越低了。

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但這些對於攔截低速魚雷是比較有效的,如果是高速甚至像速度超過200節的超高速魚雷,留給敵方的反應時間大大縮短,而且非常要命的是它居然還能機動,因此最終的結局就像李鵬飛的團隊說的那樣,目前沒有有效的攔截方式。(完)

參考:

https://www。scmp。com/news/china/science/article/3192288/chinese-scientists-plan-boron-powered-supersonic-missile-can-fly?module=more_top_stories_int&pgtype=homepage