10倍音速划破长空！东风17完美诠释的钱学森弹道已被中国掌握

来源：今日新闻　浏览：1502次　时间：2019-10-04

本期川陀太空仅从助推-滑翔弹道上解读这个载具的基本性能。从弹道抛物面上看，助推-滑翔弹道需要有一个助推段，因此我们看到东风17有两个部分构成，第一个助推段，第二个是滑翔飞行器，前端长得像飞机的载具就是滑翔分析器。

出品：川陀太空

高超音速技术给人一种非常陌生的感觉，从定义上看，其速度要达到每秒5倍音速以上，该技术从1970年代开始发展，主要制约因素就是材料、发动机等。但理论上发展却很早，在1940年代就有人提出了利用再入大气层的方式延长火箭的射程，1948年，年轻的钱学森提出了助推-滑翔弹道，也是目前高超音速领域最流行的理论基础，可以将载具的射程提升至少一倍。本次大阅兵上出现的东风17载具就采用了高超音速飞行技术，川陀太空指出，前端类似小飞机模样的载具能够在大气层中做无动力滑翔飞行，这也是我国在高超音速领域有长足进步的缩影。

图注：高超音速飞行技术是个全新的领域，其飞行器为有翼结构。

公开展示气动外形也说明我国在高超音速载具方面有着相当的自信，目前能够开发相关技术的只有美俄，目前美国在高超音速载具方面停滞不前，俄罗斯已经有较为成熟的高超音速飞行器。

助推-滑翔弹道技术已被中国掌握

从科学技术角度分析东风17的载具，入手无非是高超音速飞行器相关技术要点，除了材料、发动机、气动之外，本期川陀太空仅从助推-滑翔弹道上解读这个载具的基本性能。从弹道抛物面上看，助推-滑翔弹道需要有一个助推段，因此我们看到东风17有两个部分构成，第一个助推段，第二个是滑翔飞行器，前端长得像飞机的载具就是滑翔分析器。

图注：DF17载具

助推段比较简单，就是第一级火箭，工作高度至数十公里，然后依靠惯性继续上升并冲出大气层，这段时间载具做无动力自由飞行，也是进入轨道了。接着再入大气层依靠气动升力进行滑翔，这也是我们看到载具有机翼结构的原因，需要在大气层内进行滑翔飞行，速度至上在10倍音速以上。此时的弹道有两种模式，第一种是高度逐渐降低的滑翔弹道，第二种是跳跃弹道，高度有起伏。大气层就像是一个稠密的介质，这个原理和我们小时候打水上漂一样，最好选择扁平、且有弧度的碎瓦砾，小瓦片是最理想的，能够在水上漂很远。

东风17的载具有机翼结构，就能够在大气层进行“水上漂”，能够飞行很远的距离，至少上千公里。因此出现在阅兵上的东风17及其载具则是风靡全球的高超音速技术，已悄然到我们身边，展示在我们面前，这是我国航天科技长足进步、逐渐成熟、自信的表现。

图注：HGV为高超音速飞行器弹道剖面，全程高度都很低。

黑障问题是关键

高超音速飞行器在临近空间进行飞行，高度至少在20公里以上，虽然这种飞行方式很独特、优雅、逼格很高，但大气层也是非常稠密的，意味着摩擦非常剧烈，飞行器周围温度会急剧上升。这时候空气分子还会发生电离，形成厚度不均的等离子体鞘将飞行器给包裹住。于是问题来了，无线电波是无法穿透等离子体鞘，这就是我们所说的黑障。对于神舟飞船、航天飞机等再入航天器，黑障过程不超过10分钟，短一些4分钟就结束了，但是对于高超音速飞行器，黑障会持续很久。