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對錢學森彈道的評估

(2024-09-29 20:04:47) 下一個

看到論壇上兩位網友爭論錢學森彈道,兩位都是業餘高手,知識全部來自網絡。

我出國前接觸過一點,還親自用電腦模擬過錢學森彈道。可以糾正一些網絡上的誤傳。但我不會說得太深,一是因為我隻幹了沒幾年就出國了。估計現在不會這麽容易出國;第二,盡管現在中國技術已經遠遠超過三十年前,但我也不想擔當任何泄密嫌疑。

第一張圖就是網絡上流傳的錢學森彈道,實際是桑戈爾彈道。是二戰期間德國為了研發導彈打美國,提出的在大氣層打水飄辦法來減低燃料消耗的遠程彈道。不怕耗費使勁多加燃料呢?還是不行,以當時的燃料技術,多帶燃料,重量加大,最後燃料還是不夠打到美國。

後來錢學森成為德裔馮卡門的學生,40年代末跟著老師訪問德國,與納粹時的空氣動力學專家討論時,知道了這個彈道。也知道了德國當時應用這個彈道時遇到的困難。畢業後他進入NASA工作,向當時正在發展遠程導彈的美國NASA提出了改進型彈道,就是第二張圖,進入大氣層後完全依靠滑翔,直到末端再重新開機,定位,瞄準。

為什麽不直接用更省燃料,看上去更酷的桑戈爾彈道呢?因為打水飄後,隨機性導致誤差太大,根本無法控製。導彈不知道漂移到哪裏去了,到了末端重新開機無法校正偏差幾十公裏的導彈。所以錢學森才會提出改進型彈道,滑翔的精度很容易控製。其實這個改進非常簡單,我實在看不出有啥難度。

但是錢學森彈道未被NASA采納。

為什麽隻有中國用了錢學森彈道,而美蘇沒用呢?因為美蘇用了更加簡單更容易控製精度的拋物線彈道,那麽中國為啥不用呢?因為中國導彈的初始速度上不去,無法作大拋物線飛行。其實就是打一個大仰角的小拋物線,盡量打得高一點,然後從太空中向下落,累計一個比較高的速度。進入大氣層後,變為滑翔狀態,直到目標上空。想出桑戈爾彈道的是個天才。改一下,成為簡易版桑戈爾......嗬嗬,我也能想出來。反正比用光合作用能量轉換率來證明畝產萬斤更容易。

所以,關鍵在於美蘇開發出了更加高性能的燃料。

有個報紙上發表過的事,中國發展中程導彈時,射程總是達不到目的地,結果有位青年工程師說減少點燃料可能就行了。此話一出,舉座嘩然。但錢學森說可以試試,結果真的打得更遠了。這是因為燃料輕了,初始速度上去了,拋物線反而更大了。這位工程師後來得到了重用。由此可見,中國在導彈初始速度上的技術短板還是很大的。所以采納錢學森彈道純屬無奈之舉。

網上有說法,2005年的打航母導彈DF17也采用了打水飄的彈道,這恐怕是謠傳,中國官方是不會泄露這些細節的。我懷疑直到今天,桑戈爾彈道依然無法運用,因為中間段關機後,隨機飄移誤差的問題還在那裏。否則這種更省燃料的辦法早被美國用了。

網絡上有大量文章吹噓中國獨有的錢學森彈道高深莫測,無法監測攔截,令人啞然失笑。桑戈爾彈道可能監測較難,速度很慢的滑翔彈道不難監測。

80年代初,中國試射洲際導彈剛成功。美國總統訪華時,給中國看了他們全程監控的數據,讓中國領導人震驚和尷尬不已。能全程監控,當然就很容易攔截。錢學森彈道速度慢是最大弱點。大拋物線彈道就快得多。

現在還有利用變軌技術來躲避攔截,對於慢速滑翔來說,變軌也不難攔截。高速的大拋物線彈道變軌,確實很難攔截。

畢竟過去七十年了,中國可能已經掌握了高性能燃料技術,我猜中國已經放棄了錢學森彈道。

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老虎上山 回複 悄悄話 謝謝,很有意思
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