今年國慶閱兵驚艷亮相的東風-17是一款極為先進的新一代中程彈道導彈,也是東風快遞家族中又一款先進的“快遞小哥”。東風-17的最大特點是彈頭采用了高超音速滑翔(即Hypersonic glide vehicle, HGV)設計,這使得東風-17導彈具備了極高的突防速度,借助空氣動力具備了多樣、復雜的機動規避能力。目前世界上任何導彈攔截系統對于采用高超音速滑翔設計的導彈都無法進行有效攔截,可以說東風-17導彈的出現,極大地提高了我軍的突防水平。
國慶70周年閱兵式上首次展出東風-17導彈
東風-17可用于突破敵方先進導彈防御系統的攔截,攻擊敵方重要的目標,它采用的助推-滑翔彈頭技術源于著名的錢學森彈道理論。在講解錢學森彈道前,我們先來看看普通彈道導彈的彈道是怎么樣的。導彈在發動機作用下被送出大氣層,隨后導彈引擎關閉,在復雜引力和慣性制導系統控制下以拋物線軌道接近目標,最后再入大氣層完成對目標的攻擊。而錢學森提出的錢學森彈道則從流體力學角度出發,將物體從低密度介質進入高密度介質時會產生反壓作用這一原理運用到了改變導彈軌道上。
普通彈道導彈的彈道軌跡
中國導彈之父—錢學森
單純從技術角度解釋稍微有些復雜,不妨讓我們通過一個例子來理解。大家應該都玩過打水漂,它的原理就是當石頭經過水面時,水會在相當短的時間內快速流動,并對石頭產生壓力,當這個壓力大于石頭的重力時,石頭就會被彈起來,而且石頭旋轉得越快,那么石頭彈起得就越高,石頭的速度也就越快,彈的距離也就越遠。以此類推,東風-17高超音速彈頭上天后,空氣就成了水,彈頭就是石頭,如果彈頭具備高升阻比,那么在高速氣流條件下就可以進行跳躍-滑翔-再跳躍飛行。
打水漂
錢學森彈道示意圖
了解了助推-滑翔原理后,就知道這個技術可以讓導彈的突防能力變得極強,因為目前反導系統尚不能對飛行軌跡不斷變化的導彈進行有效攔截。據外界推測,東風-17可以在高空進行高超音速滑翔,向大氣層邊緣機動,結束彈道飛行狀態后,借助彈頭自身攜帶的發動機和空氣動力特性進行軌道調整或機動規避,在高超音速下反復進入大氣層或邊緣滑翔狀態,其飛行軌跡將不斷變化。
目前的反導系統很難有效攔截助推-滑翔的高超音速導彈
從技術層面來看,東風-17彈頭的氣動設計才是真正的難點。當年錢學森雖然提出了錢學森彈道,但是卻并不具備成熟的技術條件,即使放到現在它也屬于世界最尖端的技術。彈頭需要從極高速度下降低到6-8馬赫的高超音速,以防止彈頭的速度過快而出現失控,同時還要具備良好的控制能力和機動能力,可以提供修正彈道和規避攔截的時間。因為彈頭的速度為高超音速,所以對彈頭的隔熱性能和制導能力都提出了非常嚴苛的要求。
高超音速彈頭風洞模型
東風-17導彈特殊的彈頭外形
目前,我國已經進行了多次高超音速飛行器實驗,東風-17的出現標志著我國在高超音速導彈方面已經取得了不錯的成績,這也在一定程度上說明我國的高超音速導彈技術已經趨于成熟,具備了實戰能力。東風-17憑借高超音速條件下準確機動能力,可以突破敵方先進反導系統的攔截,對高價值目標發動致命打擊,它不僅具備了強大的打擊能力,還有著強大的威懾力。正如本次閱兵解說詞描述的那樣,“東風-17具備全天候、無依托、強突防能力,對于維護我國國家安全有著十分重大的意義!”


