根据香港《南华早报》的消息,中国正在研制一种采用乘波体弹头的新型高超音速导弹,但与东风-17不同的是,这种导弹的乘波体弹头自带一种可多次点火的新型火箭发动机,借助这种发动机,乘波体弹头可反复潜入-跳出大气层。

也就是说,这种新型导弹再入大气层后,不再只能进行无动力滑翔了,它有了发动机,能多次出入大气层,这种飞行轨迹显然走的是桑格尔弹道,也就是通常所说的“打水漂弹道”了。

《南华早报》称,为了装备这种新型高超音速导弹,中国已经完成了具备多次点火能力的脉动火箭发动机的研制工作。由此可见,这种新型导弹用的是多脉冲火箭发动机。

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对此,我国早有布局,为歼-20量身打造的霹雳-15空空导弹最核心的部件就是双脉冲发动机,没想到这种双脉冲引擎现在居然发展成了乘波体弹头的多脉冲发动机。或者说,霹雳-15的双脉冲发动机仅仅是研制这种多脉冲发动机的阶段性产物而已。

多脉冲火箭与多级火箭的区别

需要注意的是,多脉冲固体火箭发动机与多级固体火箭是有着本质区别的,它们根本不是一种东西。

多脉冲固体火箭发动机的工作原理是,在固体火箭的同一燃烧室内,用阻燃隔热层将固体燃料分隔成几个小段,每段装药都有独立的点火系统,再由控制系统确定每段装药的点火时间。

也就是说,多脉冲固体火箭的燃料能一段一段的燃烧,这样,就能够达到进行能量控制的目的。

之所以要如此,是因为传统固体火箭发动机是出了名的不可控,可以说非常“狂暴不羁”,一旦点火,就会一发不可收拾,直至燃料消耗完为止。

如PL-12的出口型号SD-10空空导弹,工作时间只有十几秒,被称为“短跑健将”。而双脉冲发动机就相当于为SD-10这头猛兽准备的“缰绳”。

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(挂载SD-10的巴基斯坦枭龙战机)

不仅如此,双脉冲设计还能极大提高固体火箭发动机的工作效率,采用传统火箭的PL-12空空导弹,射程仅100公里,而PL-15采用双脉冲发动机后,射程猛增至200公里,而二者的弹体尺寸却几乎一样。

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(PL-12与PL-15同框)

那多级火箭呢?它是由多台火箭发动机串联而成的一种航天运载工具,每一级都有喷管和点火装置等部件,构成一台完整的火箭发动机。

多级火箭采用逐级燃烧的方式工作,从尾部的第一级开始,每级火箭在燃料用完后都会自动脱落,同时下一级的火箭发动机依次点火,使火箭持续加速前进。

由此可见,多脉冲固体火箭实际上只不过是装药能够分段燃烧的一级固体火箭而已,前者在体积重量上自然要小得多,二者最明显的区别是,多脉冲火箭的各段装药共用一个喷管,而多级火箭的每一级火箭发动机都有独立的喷管。

正因为如此,固体火箭发动机的每一小段装药只能被称为一个脉冲,而多级火箭是串联在一起的多台火箭发动机。打一个不恰当的比方,它们之间就是摩天大楼与独栋别墅的区别。

有了多脉冲火箭才能打出“桑格尔弹道”

一般来说,多脉冲发动机主要应用于需要二次点火,且对末端速度和机动性要求比较高的导弹,如空对空导弹这类中、小型导弹上,而多级火箭更多用于运载火箭或者大型导弹上面。

我国却创造性的将多脉冲发动机装到了新型高超音速导弹的乘波体弹头上,这就使得其在滑翔段获得了足够的动力再次飞出大气层。

用多级火箭是很难做到这一点的,因为这就意味着导弹再入大气层时要携带笨重的助推器,且要将其分离,还是在高超音速状态下做到这些,以现有的技术条件是几乎不可能完成的。

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(多脉冲发动机不需要分离助推器)

虽然多脉冲发动机烧掉了部分装料的空间依旧是死重,但气动和结构却要简单得多,且由于没有分离助推器的动作,飞控也相对简单。

更重要的是,因为要改变乘波体弹头的飞行姿态,乘波体多脉冲发动机的喷管要有推力矢量控制能力,这就使乘波体控制舵面的取消成为可能。

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(多脉冲发动机有望取代东风-17的舵面)

总之,正因为有了多脉冲火箭,才使“桑格尔弹道”从理论变为现实。如果采用相关技术对东风-17进行改进,为其乘波体弹头加上一具双脉冲火箭引擎,再取消控制舵面,就能在东风17再入大气层后打两个水漂,点燃第一个脉冲后再助推滑翔一次,点燃第二个脉冲完成最后一次助推滑翔。

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(几种弹道示意图)

这样的东风-17,未来15年内都不一定有防空系统能够拦截,真没想到多脉冲发动机技术,居然让中国的高超音速导弹进化了一代。

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