什么是钱学森弹道？

杨十三 2024-12-01 13:22:05

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钱学森弹道并非打水漂弹道，打水漂式的是德国科学家欧根·桑格尔（eugen sänger）的桑格尔弹道，两者都被归为助推-滑翔弹道（boost-glide trajectories）行列。其原理是弹道飞行器，在高空再入大气层时，达到一定角度时，高速挤压下方大气层，形成压力差可以产生一定的升力，从而提高滑翔性能，可以使弹道射程提高两倍。继续增加升力的话，可以再次进入外大气层，形成跳跃，从而继续进一步增加射程。钱学森提出这一弹道**，是在1943年在美国加州理工大学古根海姆航空实验室（当时32岁）跟他的两个同学一起，起草的一份火箭喷气推进实验计划中提出的一种设想。该计划后被美国陆军认可（那时候美国可没有空军），后发展响应德国火箭发展计划的jpl系列火箭，从某种意义上讲钱学森也可以说是美国火箭的奠基人之一。该计划的最早实验项目-private火箭，1944年12月研制
而另外一个的桑格尔则要宏伟的多，奥地利航空工程师欧根·桑格尔在1936年就构思出一种亚轨道轰炸机的设计思想，该发动机爬上太空边缘，然后沿着高空大气层边缘进行跳跃。但是这种设想过于科幻，而且缺乏合理的模型进行佐证，当初更多是被认为一种科幻小说。1939年，德国佩内明德火箭试验基地在进行高空火箭试验的时候，意外发现某些高空火箭射程比设计计算的更远，可以说意外的佐证了桑格尔的可能性，于是大受鼓舞的桑格尔在1941年提出了“银鸟”亚轨道轰炸机的设想，可以从德国起飞，利用打水漂前进的**轰炸美国。但是这一设想德国火箭项目负责人冯·布劳恩的猛烈批评，认为这种不切实际的科学幻想完全是种浪费（的确是科幻，亚轨道轰炸机到现在都还没做出来），而且跟其v-2火箭项目相冲突。最终德国在1942年底也放弃了这一项目，转而更加实际点的a-9/a-10**，但直至德国灭亡也没有完工。a-9/a-10**
而在二战后，这两种弹道**实际上都进行了广泛的研究，**获得银鸟研究报告的副本，**对此非常感兴趣，还指派克格勃试图对桑格尔进行**。这方面研究应用成果主要在太空飞船的返回领域，由于弹道**可以延长返回段的时间，从而进行减速，从而可以避免短时间内下降与空气剧烈摩擦产生的过高热量。包括阿波罗飞船再入大气层都是采用桑格尔跳跃弹道**来释放能量。所以题主所说的“钱学森弹道的垂直打击速度可以达到恐惧的6马赫”说法实际上并不准确，要是抛物线弹道下降的话可以更快的多，弹道**再入大气层速度可以达到10~21马赫。而钱学森弹道的最早研究就是美国航天飞机，实际上如果桑格尔的“银鸟”真的造出来的话，一定会死的很惨，因为nasa在进行这类研究发现，传统机翼根本无法承受再入时的巨大压力，必须要特殊结构的升力体布局才能实现这一**，那就是升力体研究。nasa的升力体研究试验机，只有这种怪异的造型才能充分利用这种弹道**，像银鸟这种连后掠翼都未采用的，百分之一万会死的很惨。升力的研究应用，最大的成果就是航天飞机，航天飞机的再入大气层阶段就是钱学森弹道的滑翔**，来释放能量减速
而现在超高音速打击武器，包括我国的wu-14、美国的htv-2、以及俄罗斯在研的yu-71等利用钱学森弹道**升力体**，最主要是进行更加前沿的升力体研究，尽可能的提高升力和滑翔效果，提高打击距离。钱学森弹道只是飞行弹道模型，属于理论依据，更主要的研究内容是升力体气动研究和武器控制研究。wu-14高超音速武器设想图高超音速打击武器使用钱学森弹道最主要目的是尽可能的提高射程
而现在我们在这个领域之所以能取得重大突破，完全不输美国的最主要原因，还是气动研究领域。特别重要的是高超音速风洞领域，要知道进行气动研究最好的**就是风洞。而我们可以说是历经半个世纪的艰苦努力，建成了目前世界上唯一一座超高音速激波风洞-jf12风洞，可以复现2.5万米至4万米高空，马赫速度5-9的飞行条件、最大温度达到120度、喷管出口直径2.5米/1.5米、试验时间超过100毫秒。整个项目从1965年开始研究，直到2012年通过验收。央视新闻中出现的jf-12风洞和高超音速模型
“十年寒窗无人问，一举成名天下知”，在高科技科研领域，所有取得成就和反超，都是建立在一代代科研工作者日复一日辛苦耕耘的基础之上的，而不是键盘侠们打打字，一吨乱喷就能喷上去的，嘴炮误国，实干兴邦。 20210311

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