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到底什么是超高音速導彈?

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高超音速導彈,顧名思義,就是飛行速度極快的一種新型導彈 ?!案叱羲佟笔且粋€專用名詞,如果一個物體的運動速度能超過聲音的5倍,它就可以被認定為高超音速 。聲音速度的5倍就是5馬赫 。提問者在附言中問“馬赫是什么意思?”,這里簡單解答一下 。馬赫與安培、牛頓、焦耳這些類似,是通過人名定義的數(shù)值單位 。馬赫全稱為“馬赫數(shù)”(Mach number),名稱源自奧地利科學家、哲學家恩斯特·馬赫(Ernst Mach) 。
恩斯特·馬赫為19世紀人,他在布拉格大學任教授和校長期間,為聲光電等物理學的發(fā)展做出了巨大貢獻,也提出了馬赫數(shù)的概念 。馬赫是個速度量詞,簡單理解的話,1馬赫等同于聲音在空氣中傳播的速度,即每秒340米,所以1馬赫=1倍音速 。說復雜點的話,馬赫是個衡量物體運動速度的速度相對單位,常用馬赫數(shù)以水平面上15攝氏度的聲音在標準大氣中傳播的速度而定,人們將這種標準定為340.3 m/s,≈1225 km/h 。
人們以馬赫數(shù)確定物體的運動速度及聲音在流體(通常指空氣)中的速度比,如提到飛機速度時,M代表馬赫,1為音速,M=1為等音速,1以下為亞音速,以上為超音速,人們常說的“音障”會因為能量堆疊出現(xiàn)在M=1處 。因此,M<1就是亞音速,M>1就是超音速,M1.4,為超音速,M0.8,為亞音速 。如A380巡航速度為馬赫0.84,波音777為馬赫0.83,F(xiàn)-22超巡速度為馬赫1.58,F(xiàn)15的平飛極速為馬赫2.5 。
隨著飛行器技術(shù)的不斷提升,“高超音速”這種門檻標準的概念也就應運而生了 。1馬赫=340米/秒,那么5倍音速即約等于6125.4千米/小時,所以人們一般也喜歡取整數(shù),將時速超過6000公里的運動速度稱為“高超音速”(Hypersonic) 。不過呢,其實并非“高超音速導彈”才能超越5倍音速,實際上幾乎所有的彈道導彈都能達到甚至遠遠超過這個數(shù)值,就連傻大木的“飛毛腿”都能硬飛到5馬赫,尖端的洲際彈道導彈則可以達到近30馬赫 。
所以,高超音速導彈實際上并不能與大型彈道導彈單純比速度,它們其實是一種被重新設計和定義的導彈 ?,F(xiàn)有的中、遠程導彈主要兩大類,分別是飛航式和彈道式 。前者構(gòu)成了巡航導彈,跟個小飛機差不多,后者則是通過亞軌道飛行砸人的武器 。高超音速導彈,是通過“高超音速飛行器”開創(chuàng)的第三門類,它們類似彈道導彈的發(fā)射和巡航導彈的攻擊方式,卻又有本質(zhì)的不同 。
彈道導彈的攻擊方式很簡單,依靠測算的數(shù)值,飛行到合適的距離和空間高度,然后通過投彈器將彈頭依次放出,彈頭穿透大氣層砸下來,將目標化為烏有 。隨著這些年反導體系的日趨進步,攔截彈道導彈的成功率越來越大 。盡管它們攻擊速度很快,但由于彈道呆板,被捕捉和測算的幾率非常大,這些套路越來越有點吃不香了 ?!案叱羲賹棥彼闶莻€突破口,這種導彈概念源自“高超音速飛行器”,這種飛行器其實有宇宙飛船和空天飛機概念,它們被設計成“乘波體”構(gòu)型,不用機翼產(chǎn)生升力,而是“騎著激波沖浪”,所以除了速度快,彈道還很難被對方琢磨,被譽為未來新型中遠程導彈的發(fā)展方向 。
“乘波體”概念1959年就已經(jīng)被提出,美國人試圖研究出楔形橫截面的高超音速飛行器,并在后來得到了美軍和NASA的支持,甚至在“女武神”轟炸機上也部分實踐了相關技術(shù) 。今天的“高超音速導彈”,可以粗淺地理解為一個既融合了彈道導彈發(fā)射和航程,又有巡航導彈特征,還具備乘波體飛行器獨特的飛控和彈道軌跡特性的新導彈,它可不僅僅是飛得快而已 。

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