朱頭山

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再議中國試射的是什麽新式導彈

(2021-10-31 07:47:39) 下一個

中國、俄羅斯、美國以及至少其他5個國家據信都在研發高超音速導彈。上個月,連朝鮮都宣布試射一枚最新研發的高超音速導彈。中國在這方麵雖然起步比較早,甚至在2019年的一次閱兵中已經展示列裝部隊的“東風-17”高超音速武器,但美國並沒引起重視,一是中國的有證據的進展並沒有超過美國,並不是閱兵了的就是真的,其次即使搞出了預期中的高超音速導彈,美國現有防禦係統也能對付。

還有一點,美國考慮,中國亮相的這些武器,有些並不一定是真的,大多數至少沒經曆過實戰的考驗。如高超音速漂浮導彈,美國俄國都實驗開始得比中國早,實驗做得多,他們也監測到中國的實驗。現在他們都沒正式裝備,中國就那麽成熟了?武器開發出來,在實戰中淘汰的多了去了,英國第一批坦克著實讓德國人嚇一跳,但一個小時後就全被打趴下了,沒用的活靶子!二戰中美國開放出一種新式軍靴,不料容易積水,美軍因此腳凍傷了無數,旋即淘汰!因此,美國人認為,這次閱兵對內提振士氣的考量,可能更多點。

東風17的亮相,按閱兵說明,這是一種高超音速漂浮導彈(以下以高超彈簡稱)。彈道導彈的機理,是將導彈推送到大氣層外的空間,在無空氣阻力下高速飛向目標,接近目標時,須重新進入大氣層。其優點是速度快,高於10倍音速,缺點是難以操控,特別是重入大氣層時會產生萬度以上高溫,這時無法通過任何現有調製方法操縱。因此,雖然其速度很高,對於需飛行幾十分鍾的長程導彈,其彈道可預測,容易攔截;對於打擊移動目標的中短程反艦彈道導彈,無法在接近目標時,隨目標改變航向,容易被規避。巡航導彈,就相當於一架一次性無人機,在大氣層飛行,其速度無法很快,容易攔截。而高超音速漂浮導彈,是介於彈道和巡航導彈之間的一種新型導彈,其首先如彈道導彈一樣被發射到外空間,在無空氣阻力下飛行一段時間後,飄入大氣層外緣。由於那裏空氣非常稀薄,阻力不大,因此其速度仍然可以很快(接近10倍音速), 但可以良好調控,可以變軌。在接近目標時,就可以既如巡航導彈一樣受調控追蹤攻擊或規避攔截,也具有彈道導彈那樣的高速,成為一種非常有威脅的新式武器!

美國雖然擁有世界一流的導彈防禦係統,其設計基礎都是針對有著固定拋物線軌跡的彈道導彈。而高超音速導彈因為飛行速度快、飛行高度低、突防能力強,的確給現有的導彈防禦係統帶來全新的挑戰。但傳統的高超彈,還是沒逃脫彈道導彈的思路,雖然漂浮在太空邊緣,但還是有跡可尋,從發射到終點,一錘子買賣。美國可以通過更密集地部署監控係統,改進反導係統來應付。

但中國這次的試驗,不是一錘子買賣的概念。中國是發射一顆衛星到太空,讓它正常繞行,在對方意向不到的時間和地點,突然降落,在近地軌道高速漂移,最後在大氣層導航下尋的攻擊。這次試驗隻繞行了地球一圈,但可以繞一圈,就可以繞無數圈,關鍵技術其實不是漂移,而是迅速從太空降落進入大氣層的技術。

太空導彈倒不是新玩意,蘇聯在1960年代率先采用過這個的方法,被稱為“部分軌道轟炸係統”(FOBS),蘇聯的概念是將核彈頭送入地球的部分軌道,然後再穿過大氣層衝向目標。讀過中學物理的都知道,要讓重力完全變成離心力了,才能環繞地球運行,這就要求速度達到第一宇宙速度。彈道導彈不是為了環繞,隻要達到大氣層外就行,但你看閱兵時的彈道導彈的個子都非常大,一個車子最多隻能裝一個,那個車子還是巨無霸的,快有100個輪子了,因為要打到大氣層外需要大量的燃料,相比之下,巡航導彈就小多了,一個正常卡車大小的可以裝幾個甚至十幾個。因此,FOBS需要很巨大的發射火箭才能進入環繞狀態,而它還要發射一顆具有殺傷力的彈道導彈,起碼得上百噸重,這是個非常大的衛星了,而且軌道很低,因此很容易被美國的監視係統發現,性價比太低,蘇聯結果沒有正式部署這個係統。

中國閱兵時可以發現,東風17非常小,一個正常卡車可以裝好幾顆。當時我就納悶,這是高超彈嗎?因為根據原理,高超彈必須首先進入外太空,那至少也得有一般彈道導彈那麽大,然後它還要有富餘的燃料來進行漂浮,變軌操作,怎麽也不會這麽小,莫非和北朝鮮一樣,是紙糊的拿來騙人的?

最近這個試驗說明,中國是走了另外一個技術思路:東風17壓根兒不是從地麵發射,而就是從太空發射的。把載有東風17的航空器送入太空進行環繞後,和地麵相比,外太空沒有空氣阻力,沒有重力(被當作離心力了),這時東風17發動,沿著切線加速,理論上可以達到光速,在合適的時機飄入外大氣層。實際上它隻是一個巡航導彈,但從太空發動,卻能夠達到高超速。很棒的思路!


如果中國真的在近地軌道上部署高超音速導彈,讓其在任意時間和地點重返大氣層後發動攻擊,那麽包括美國在內的目前世界上的任何導彈防禦係統恐怕都無法對其提供防禦或反製。比如說,中國不是選擇目前部署有反導係統的北極,而是從沒有任何防備的南極重返大氣層,攻擊美國,那美國幾十年在導彈防禦領域的全部投入、研發和部署,都將功虧一簣。

這個思路如果成功(現在八字已經有一撇了),那可能為中國贏得一個戰略先機,雖然中國的核武器在數量和質量上都沒法和美國相比,潛艇威懾力也不夠,但有了這個,是能讓美國擔心的,一旦在台灣問題上兩國攤牌,美國最有可能的方法是給台灣提供核武器,而不用擔心中國的報複,但現在不一定了。

當然,這個技術理論上,中國能做美國也能做,但可能有幾年到十幾年的差距。中國應該趕快趁這幾機會,把該做的事都做了!所以說,這次美國有點緊張了!

 

 


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閱讀 ()評論 (43)
評論
石山斤 回複 悄悄話 回複 'Zzyx' 的評論 :
可是如果來自中國,卻希望美國打中國,這又是一種怎麽樣的變態心理?
fonsony 回複 悄悄話 人人爭當高端武器專家,連台灣出的二次試驗出產的疫苗也要爭高端名.佛法非佛法是名佛法.高端非高端.是名高端.
BeijingGirl1 回複 悄悄話 回複 '朱頭山' 的評論 : 哈哈, ‘大榮確’嘛, 可能覺得自己是“偉大、光榮、正確”。
朱頭山 回複 悄悄話 回複 '大榮確' 的評論 : 你怎麽這麽有優越感,你是導彈專家?
大榮確 回複 悄悄話 那個車子還是巨無霸的,快有100個輪子了...

中國閱兵時可以發現,東風17非常小,一個正常卡車可以裝好幾顆...

這時東風17發動,沿著切線加速,理論上可以達到光速,在合適的時機飄入外大氣層...
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樓主寫的這些貌似不是筆誤。
看了之後,我覺得樓主此文的立意如果不是娛樂八卦的話,
那麽勸樓主一句,以後還是不要寫這類軍事科技題材的帖子了。
BeijingGirl1 回複 悄悄話 回複 '朱頭山' 的評論 : 以極高的速度穿越大氣層, 你知道溫度會達到多少嗎? 這就會有新的問題產生。 即使外殼耐熱不溶解,但所有的電氣元件一般是不耐熱的。 這在製造工藝上就要求很高。 還記得美國那次航天事故嗎? 就是一塊耐熱瓦出了問題, 整個崩潰了。
BeijingGirl1 回複 悄悄話 目前所知最快的 超音速導彈是 2100 - 2300 MPH, 相當於 3360 - 3689 KMPH。 這大約是3倍多音速。 當然音速是隨傳媒介質變化的,所以一般流體力學中使用馬赫,3.3-3.5 M 我想美國軍方應該是沒問題。 在往上每提升一點都是挑戰。因為載重和速度加速度,是一對矛盾。“無限”隻存在於美好的想象。

很喜歡你的文,給大家提供討論的空間。 謝謝。 不論怎樣, 中國發展空間彈道武器,是基於自身安全的考慮。 美國在中國附近到處駐兵駐艦, 還結盟印度等,包圍中國。 中國在曆史上都挨了百多年的揍了。 束手,就隻能就擒。
朱頭山 回複 悄悄話 為什麽不從頭頂而是從南極發動攻擊?如果從頭頂攻擊,和蘇聯的FOBS一樣了,導彈直接進入大氣層,無法調控而且需要大量的燃料達到短時間加速。從南極進攻,美國隻到加勒比海地區才有監控站,導彈可以在外太空無阻力情況下加速幾千公裏,a=F/m ,有數據可以算一下,我說的是理論上可以達到光速,這句話並沒錯,但實際上不可能也沒必要。這樣就不需要大量的燃料,導彈就可以做得比較小。達到幾百公裏的射程內,飄入大氣層,這時必然減速,但沒有高熱等離子層形成,可以用無線電調控變軌,最後一段尋的攻擊階段和巡航導彈無異,隻是速度要快的多,現有的反導係統無法防範
BeijingGirl1 回複 悄悄話 回複 '朱頭山' 的評論 : 你引的這篇文章我發文前就看到了, 昨晚還看了其中的reference, 沒有看到一處提到光速, 也沒看到10倍音速啊。 :)
https://blog.wenxuecity.com/myblog/53242/202110/33128.html
=="https://cn.nytimes.com/..."
BMC 回複 悄悄話 作者的專業背景是生物學,談導彈和芯片是外行,以致鬧出導彈以光速飛行這樣的笑話。
回首前塵 回複 悄悄話 對於老朱身在曹營心在漢的好戰心態還是要批評的,但是的確要注意語言文明,君子講理不罵人。
朱頭山 回複 悄悄話 回複 'Zzyx' 的評論 : 請不要在評論中留下不友好信息或者類似侮辱性的言辭,請自重!
MarsFather 回複 悄悄話 滑翔蛋受氣候影響大,精度差一些。十倍音速飛行3000公裏,要20分鍾以上,海上氣候在20分鍾後可能已經大變了。
MarsFather 回複 悄悄話 由於精度差,直接命中的可能性小,海上物體主要防爆炸衝擊波。今年米的航母做了萬噸爆炸衝擊試驗
武勝 回複 悄悄話 關於火箭體積:與可變軌洲際導彈相比,漂飛器在大氣中飛行機動不需要助燃劑,所攜燃料大大減少。發射載荷小,火箭體積自然也小。
Parkbrooke 回複 悄悄話 做夢吧
BeijingGirl1 回複 悄悄話 “導彈的芯片壽命是很短的,以小時計,水平不需要太高的。”, 沒有質量不行啊,童鞋。 能命中目標嗎? 倒是最近的中俄水上聯合軍演, 中國的射擊超準, 命中率很高。
隻看不回貼1208 回複 悄悄話 老朱是身在操營心在漢,一心做個叛徒。美國人懷疑中國移民是有根據的,根據就在文學城。
BeijingGirl1 回複 悄悄話 東風-17的射程最遠是2000 miles吧? 2017年就實驗成功裝備部隊了。 這次的 hypersonic missile 主要是采用衛星軌道來增長射程和打擊的突然性。 中國發射衛星的技術確實已經成熟先進了。

但是說華為超越美國,嗬嗬了。 華為就是一個靠山寨起家的公司。它有自己的OS嗎? 有自己的芯片嗎? “在科技上,中國會在十年左右全麵超過美國,”。 這話也說得忑大了。 :)
西岸-影 回複 悄悄話 樓下討論芯片問題,這事情應該知道芯片做的“小”,最主要的目的是省電,而省電也可以降低發熱。很多年前參觀勞倫斯實驗室的時候,一個老印解釋按照如今的芯片發展技術,N年後的芯片的發熱程度(溫度)類似太陽,是任何物理器件無法承受的,更不可能放在口袋裏,他的研究方向就是降低這個發熱。
但如果不在乎耗電,比如說不需要小電池,和有能力降溫,芯片水平不需要最高端的,中國自己能生產14納米芯片,28納米芯片非常成熟,據說7納米也已經成功,不如台積電的是五納米,三納米,和正在實驗的兩納米。
這就是芯片問題上無法製約華為的原因,華為可能做不了高端手機了,但不妨礙製造各種通訊基礎設備,而這才是華為的最大一頭(但手機確實是有更大的盈利空間,這是華為的損失)。
還有就是芯片壽命問題,導彈的芯片壽命是很短的,以小時計,水平不需要太高的。
回首前塵 回複 悄悄話 老朱這個“首席戰略科學家”,其實除了確實有些生物專業知識以外,其他方麵也就是一個半桶子水死命搖的主,沒有他不敢說的話,哈哈哈
BeijingGirl1 回複 悄悄話 而且說從南極進入躲避防導係統, 這個也很似是而非, 如果去攻擊美國, 導彈就要飛越更遠的距離, 途經更多的變數了。
西岸-影 回複 悄悄話 東方17是中程導彈,打不到美國,主要是用於打航母。也不是核導彈,並不是任何中程導彈就能輕易變成核導彈的。但東方17確實是高超音速可變軌導彈。
中國這次實驗的東西可以說是東方17的放大版,可以打擊世界上任何地方,也可以攜帶核彈頭的可變軌導彈。
去年中國在南海演示了打航母的戰法,從江蘇和甘肅異時異地發射了兩種不同型號的導彈,同時在南海擊中靶船,這個事情國際上很多軍事研究機構目睹了,美國破天荒沒有評論,估計是出乎意料。
從中國武器發展的一貫方式來講,隻有列裝的裝備才會出現在國慶閱兵上,而不會把還在試驗階段的暴露出來。因此一旦在國慶閱兵上出現,就意味大型武器至少已經裝備了幾個團,比如殲20的情況最明顯,或者輕武器已經裝備了幾個師,比如衝鋒槍和戰車什麽的。
因此東風17出現在閱兵式上,意味至少已經幾個團的裝備了,大概可以消滅十幾艘航母,至少是一種對航母的威脅。
這也可以解釋為什麽中國這次不承認是實驗武器,因為所謂空間返回器的說法也不是說謊,盡管人們知道是新武器。
這個武器目前知道的是在大氣內飛行速度是音速5倍,攻擊速度是24倍,變軌,可以從任何角度進入大氣層,這次是從南極,完全避開了美國在冷戰時期發展的北美防空預警網,理論是是無法防禦,甚至無法預警的。
看台灣張競大哥的解釋,他說這是錢學森彈道的應用,這個我是不能肯定,但登月艙返回和東風17的所謂的乘波體彈道的概念,確實是空氣動力學方麵的內容。他是軍事學術專家,也曾經是台灣最大軍艦的艦長,軍事上不僅有實踐也有理論,與倩姐雷倩一樣,推測的東西沒錯過。
從本世紀初回國到現在,可以看出中國在實時係統技術方麵已經超過了美國,而這是計算機軟件技術方麵在工業界最高的技術,在美國如果你是在實施控製軟件公司工作,比臉書穀歌一類的數據庫技術為主的公司的工資要高很多,這方麵的公司也不多,因為門檻太高。這就不難解釋為什麽華為這樣厲害,不在乎美國製裁,因為即使做不成什麽,美國也無法超過華為,人才不同。這種技術的變化率不高,至今還是過去技術的延續和跨學科(通訊和網絡技術和計算機軟硬件技術和數據庫技術和數據及圖像處理技術。。。,缺一不可),因此需要一個積累過程,不是學點計算機語言或者發明一個算法就能成立公司(臉書和穀歌都是這類)。
在科技上,中國會在十年左右全麵超過美國,因為boomer一代全部退休了。
但美國之所以更重視,除了這是讓美國的核政策不得不改變以往,也是美國沒有能力匹敵。美國在最近五年對這個技術實驗了9次,中國進行了250次實驗,這東西是不能隻存在與紙麵上的。而每次實驗的費用對美國不是小數字(理論上中國的費用會小)。不知道這個東西的實驗費用,但過去反導係統的實驗時每次的費用媒體說是十億。
美國如今拿不出這種錢。其實從美國NASA這些年的運作來看,主要是沒錢。美國發展武器的模式是軍方與私營公司各出一半的開發費用,比如F35的開發,五角大樓和洛克希德各出100億,列裝後當然是軍費出錢買,洛克希德回收費用。這種模式客觀上讓軍方在開發階段省錢。這就不難理解NASA讓特斯拉亞馬遜什麽的開發運載火箭,因為發展費用降低,而定型後反正都是一樣花錢。
因此從NASA的運作方式的改變,可以看出美國在空間技術上沒錢,9:250就不難解釋。


BeijingGirl1 回複 悄悄話 回複 '朱頭山' 的評論 : 你這個也是自己的猜臆啊, 首席科學家大人。 芯片不僅僅是體積, 還是設計和運算速度。 而導彈就需要這樣的高速運算速度來控製飛行路線和實現精準命中,這就是super computer 的概念。 幸虧達不到光速, 要不你想想預算速度得多塊。。。
==“芯片中國隻是不能做得更小,這在手機裏是個問題,但在武器裏不是個問題。。”
BeijingGirl1 回複 悄悄話 回複 '朱頭山' 的評論 : 武器終歸要回到低空。 不可能無阻力啊。 另外, 怎麽可能“無限”推進? 飛行器承載多少燃料? 動力所最新研製的高速發動機, 隻能運行10分鍾! 10分鍾, 可能達到光速? 10倍音速也不可能哦。 太搞了。
balancedview 回複 悄悄話 The 1967 Outer Space Treaty bans the stationing of weapons of mass destruction (WMD) in outer space, prohibits military activities on celestial bodies, and details legally binding rules governing the peaceful exploration and use of space. The treaty entered into force Oct.

The Outer Space Treaty at a Glance | Arms Control Association
PhiAmyZ 回複 悄悄話 請問“最後在大氣層導航下尋的攻擊”是一種什麽樣的導航?另外,如果像作者說的那樣這是一種全新的“空基”導彈那美國不是可以放開手腳幹了嗎?美國對太空戰一直有所顧慮所以一直在克製,如果發現中國在搞那就無所顧忌了。中國的這個發展其實對美國的一些政客,對美國軍方和武器製造公司也很振奮人心。建議看看幾天前Raytheon CEO的講話。
balancedview 回複 悄悄話 都是吃瓜群眾包括媒體。:)
dong140 回複 悄悄話 這個武器如果是真的話,估計台獨就不可能了。
朱頭山 回複 悄悄話 回複 'BeijingGirl1' 的評論 : 芯片中國隻是不能做得更小,這在手機裏是個問題,但在武器裏不是個問題
朱頭山 回複 悄悄話 回複 'BeijingGirl1' 的評論 : F=ma, 在有推力而無阻力的情況下,可以無限加速,直到接近光速時出現相對論效應,E=mc2, 質量變得巨大阻止了速度的繼續提高,所以我說理論上可以達到光速。十倍音速是起碼的。
朱頭山 回複 悄悄話 https://cn.nytimes.com/asia-pacific/20211028/china-hypersonic-missile/
BeijingGirl1 回複 悄悄話 就像你說的使用衛星軌道,重返大氣層作為武器,不是什麽新技術,蘇聯60年代就在搞了。
作為武器,關鍵是重返低空後的飛行器推力/速度, 和目標定準。 前者是動力學涉及發動機,後者是計算需要超級計算機和芯片。 這兩樣每提高一點都需要硬件的提升。 達到光速? 10倍音速? 這從哪兒看來的呀。 中國政府自己都不敢承認試射了呢。 :)
modems 回複 悄悄話 通篇臆測,不值一駁
Californian 回複 悄悄話 這個思路不可能如果成功。這種打法,不僅美國會反對,全世界其他國家沒有一個會感到安全,中國勢必又會被圍毆。中國沒有和美國有像蘇美太空協議,這是美國是在逼中國簽新太空協議的前奏。
老天真 回複 悄悄話 “中國應該趕快趁這幾機會,把該做的事都做了!”
老朱的話音未落,中國領導現在又吹起“和平統一”的老調了。
回首前塵 回複 悄悄話 回複老朱,兵凶戰惡,當然不是玩笑,所以咱們少放一點好戰嘴炮,多唱和平. 炸彈掉下來,難保犧牲的不是自己,戒者親朋好友
槍迷球迷 回複 悄悄話 天朝人怎麽老想著跟美國佬為敵?
朱頭山 回複 悄悄話 回複 '回首前塵' 的評論 : 你去看看美國的文章,這可真的不是玩笑,美國聯席主席說,到了另一個Sputnik moment
回首前塵 回複 悄悄話 哪一天這個超音速導彈落下來,正好砸在老朱頭上,城裏就少了一個戰略大師,哈哈哈
大號螞蟻 回複 悄悄話 趕快打台灣
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