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美國(guó)早期助推滑翔再入器的研究(BGRV)

2022-05-10 19:24 作者:核平的鷹  | 我要投稿

? 助推滑翔再入器(BGRV)是一類(lèi)彈道導(dǎo)彈載荷,通過(guò)在高層大氣中利用空氣動(dòng)力學(xué)升力來(lái)擴(kuò)展亞軌道空間飛機(jī)的范圍。在大多數(shù)例子中,助推滑翔大約是純彈道軌跡范圍的兩倍。在其他情況下,一系列跳躍允許進(jìn)一步擴(kuò)展范圍,并導(dǎo)致替代術(shù)語(yǔ)跳越滑翔。

高空高速下的激波氣動(dòng)現(xiàn)象可能最早發(fā)現(xiàn)于德國(guó)炮兵操縱超遠(yuǎn)程大炮時(shí)(巴黎大炮,及后來(lái)的古斯塔夫列車(chē)炮等)。被觀測(cè)到以大迎角發(fā)射的炮彈在下落時(shí)由超音速激波產(chǎn)生了空氣動(dòng)力學(xué)升力的迎角,使炮彈的軌跡偏離一般的拋物線并由于激波的不穩(wěn)定性造成彈道的不穩(wěn)定。

? 德國(guó)在二戰(zhàn)前中后期也研究過(guò)彈道導(dǎo)彈的滑翔應(yīng)用,但由于戰(zhàn)爭(zhēng)原因無(wú)疾而終。冷戰(zhàn)期間,為了突破蘇聯(lián)建立的反導(dǎo)系統(tǒng),美國(guó)在德國(guó)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展出自己的助推滑翔再入器。

美國(guó)兩款助推滑翔再入器(60年代報(bào)告)

美國(guó)麥克唐納公司在上世紀(jì)50年代末推出了Model 122B型bgrv參與空軍ws-199d彈道導(dǎo)彈計(jì)劃(也叫Alpha Draco阿爾法天龍),意在驗(yàn)證速度六馬赫下戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的助推滑翔應(yīng)用,使用mgm-29中士導(dǎo)彈的固推加裝model 122b彈頭得到,在1959年進(jìn)行了三次測(cè)試均取得了成功。

model 122b實(shí)物模型
ws-199d阿爾法天龍,可見(jiàn)彈頭長(zhǎng)度幾乎等同于彈體

model 122b采用了極其細(xì)長(zhǎng)的彈體,長(zhǎng) 46.08 英尺,直徑 2.58 英尺,飛行舵面跨度為 7.08 英尺,可以最大程度的減少激波阻力,特殊設(shè)計(jì)的錐形彈體與飛行姿態(tài)既能讓激波避開(kāi)直擊空氣舵,也能使導(dǎo)彈在飛行中利用激波升力滑翔,彈體覆蓋有隔熱涂層以減緩氣動(dòng)加熱。在測(cè)試中,助推器將滑翔體送入臨近空間,后滑翔體以5馬赫再入,并在向彈道方向滑翔390公里的同時(shí)做了側(cè)向150公里的唯一(中士導(dǎo)彈普通型號(hào)射程最大150公里,滑翔增程效果明顯)。

阿爾法天龍發(fā)射測(cè)試
滑翔再入器以一定迎角飛行

同時(shí)期美國(guó)也在研究洲際導(dǎo)彈的助推滑翔彈頭,而成果同樣為麥克唐納公司開(kāi)發(fā),名叫Douglas 122

Douglas 122

和model 122b一樣,douglas 122采用了細(xì)長(zhǎng)的彈體與飛行姿態(tài)來(lái)充分利用激波氣動(dòng)并延緩激波帶來(lái)的危害。但兩者的量級(jí)注定了兩者在應(yīng)對(duì)策略上的絕對(duì)不同。douglas 122的再入速度最高可達(dá)到18馬赫,這會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的氣動(dòng)加熱現(xiàn)象。為此麥克唐納除了在彈體生熱部位覆蓋隔熱涂層外,還在彈體頭部加裝了儲(chǔ)水箱和噴管,存放特殊冷卻液,這些冷卻液在高速段會(huì)被釋放并迅速蒸發(fā),形成的蒸汽并不會(huì)立刻逃逸而是會(huì)依附于隔熱層一段時(shí)間,從而增強(qiáng)隔熱效益。

douglas 122實(shí)物,可見(jiàn)尾部折疊的氣動(dòng)舵和姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)

同時(shí)彈體也不只使用氣動(dòng)舵面進(jìn)行姿態(tài)控制,麥克唐納在彈體尾部加裝了姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī),可以根據(jù)預(yù)設(shè)的航路進(jìn)行調(diào)整,使再入器能做出大角度的側(cè)向機(jī)動(dòng)甚至是跳躍機(jī)動(dòng)。

bgrv的任務(wù)剖面圖

在1968年2月26日,一枚阿特拉斯彈道導(dǎo)彈攜帶douglas 122 bgrv從范登堡空軍基地發(fā)射,再入器在18馬赫情況下再入大氣層,滑翔數(shù)千公里,在期間完成了側(cè)向機(jī)動(dòng)與條約并目中預(yù)設(shè)目標(biāo)。


阿特拉斯攜帶細(xì)長(zhǎng)的bgrv

阿特拉斯攜帶bgrv發(fā)射(請(qǐng)問(wèn)上圖是什么)

1968年的測(cè)試中,bgrv達(dá)成了設(shè)計(jì)目標(biāo)


美國(guó)早期助推滑翔再入器的研究(BGRV)的評(píng)論 (共 條)

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