7月3日21点19分,某社交媒体ID:洋务先驱张之洞发表了一条动态,一个高速飞行的物体拉出了一条长长的尾迹,从东北飞向西南然后转向到了朝西方向,以肉眼可见的高速消失在视野中

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中段反导?高超音速实验?究竟是哪种武器试验?

比较有意思的是,种花家在翻小蓝鸟时也看到了这个视频,更绝的是人家文案配得好,结果一下子就把笔者想写文分析下的情绪给搞出来了:

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才想起来6月30日,俄罗斯卫星通信社曾报道称美国在夏威夷的高超音速导弹试验失败:

彭博社援引美国国防部声明报道称,美国6月29日在夏威夷开展的高超音速导弹试验因点火后出现故障,以失败告终。这已经是“常规快速打击”项目(Conventional Prompt Strike)下的第二次试验失败。美国原计划从“弗吉尼亚”级潜艇发射一枚滑翔式弹道导弹。

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另一个似乎有些关联的新闻:环球网在7月1日报道称,中国航天科工某实验室在北京正式揭牌成立,进入试运行阶段,当时笔者就觉得这条新闻怎么看怎么别扭,啥都没说,发个毛新闻啊?但很快就有人表示:太过先进不宜展示!

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问题就来了,结合美国高超音速项目第二次失败,我国某实验室挂牌成立,那么在7月3日的这次试射后似乎没有一星半点官方报道,真是因为太先进了,不适合报道?

从哪里来?到哪里去?

从多个社交媒体ID上获取的信息,目击这个轨迹的地区主要分布在山西,多位网友的的留言指出,这个飞行器是从太原卫星发射中心发射的,其方向主要为向西发射,与过去的反导测试非常类似,因此有朋友称这可能是中段反导测试!

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可能之一:中段反导测试?

弹道导弹从发射到击中目标会经过三个过程:初段(上升段)加速、中段外太空飞行、末段重返大气层,初段加速过程最容易拦截,但发射地一般深入敌方内陆,因此初段反导除了太空的激光武器外,地面发射的导弹都难以奏效。

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而末段拦截则已经重返大气层,时间非常短,而且即使拦截引爆也可能影响目标区域,特别是核弹头可能造成大片地区污染,尽管减少了影响却不能消除影响。

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因此飞行时间最长(最长可达20多分钟)的中段就成了拦截的最佳选择,不过导弹的中段由于飞行在外太空,高度很高,一般中段高度有个经验公式:

飞行时间 = 射程的平方根 x 14
最大飞行速度 = 射程的平方根 x 0.09
弹道顶点高度 = 射程 x 0.25

基本上中段拦截高度至少也是200千米左右,因此各位会发现,拦截弹在发射后将会以最高的速度爬升,同时在爬升过程中可能会加大KKV寻的而出现螺旋形尾迹,由于其高度极高,目击范围很广。

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更关键的是,尾迹可见高度与速度是成反比的,简单地说就是看到的人越多,高度越高就越不容易看到可见速度,如果可见速度很高,那么表示其高度不高!7月3日傍晚的尾迹来看,那简直就是肉眼可见的高速,显然不太可能是中段反导。

可能之二:末端反导测试?

末端反导,比如萨德的射程为300千米,但它的拦截高度为40~180千米,此时导弹的再入速度可达15马赫以上,因此末端拦截弹的第一要务也是极端速度爬升,它的弹道可能会非常陡峭,水平射程会很短,因为如果水平距离远了拦截弹赶到黄花菜都凉了。

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而从7月3日的视频来看,这枚“导弹”尽管速度很高,但似乎一直都在水平飞行,因此看起来完全不像是一次末端反导,另外末端反导成功也会有爆炸的雾状烟雾出现,本次视频从头至尾都没有出现,显然不是末端反导。

可能之三:吸气式高超音速测试?

不是中段反导,也非末端反导,飞行特征为水平飞行,那么是吸气是高超音速武器测试?那么什么是吸气式高超音速呢?

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目前的吸气式发动机(排除活塞式、涡桨等)有涡轮喷气、涡轮风扇、亚燃冲压和超燃冲压发动机,其中超燃冲压发动机就是为高超音速量身打造的。

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一般5~6倍音速以上才能算高超音速领域,而亚燃冲压发动机由于燃烧室内的气流仍然是亚音速,因此它无法胜任高超音速状态下工作,不过无论是亚燃冲压还是超燃冲压,它用的都是大气层中的氧气+碳氢燃料或者氢燃料。

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从尾迹角度来分析,氢燃料燃烧后只有水汽,碳氢燃料燃烧后也有尾迹(飞机尾迹),但超燃冲压和亚燃冲压飞行高度都比较高,并且测试飞行器尺寸比较小,尾迹可能非常细小,而视频中的烟羽非常浓重,看起来不太像是冲压发动机留下的尾迹。

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爆震发动机?

有朋友指出也可能是脉冲爆震,这种发动机比较有趣,像喷气式发动机都是连续稳定燃烧,而脉冲爆震发动机则不是,它是吸气后将燃料混入空气后点燃,它的过程不像燃烧,更像是混合燃气的爆炸,而且这个过程是断断续续进行的,因为一次爆震后需要吸气再混合,因此被称为脉冲爆震。

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由于普通的脉冲爆震频率不高,振动大,推重比也不高,因此目前在突破的是旋转爆震,什么意思呢?也就是一个圆环形的吸气筒,沿着环形吸气孔连续形成爆震,形成环形爆震燃烧室,这种类型爆震频率高,推进效率也更高,是目前最前沿的脉冲爆震发动机。

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2022年1月24日11点30分,清华大学航天航天学院启动与实施实验室新型飞行试验,试飞成功。试验初试能力,在新型动力装置的自主研发与工程实现能力上,领域跻身世界前列。

这条新闻中说的就是旋转爆震发动机!它也是高超音速发动机领域的一个突破方向,那么上文中的尾迹果真是爆震发动机?答案也不是,因为爆震发动机的烟羽由于高速飞行会变成一段一段,但视频中的烟羽显然是连续的,因此也可以排除。

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可能之四:吸气式高超音速测试的动力加速段?

从这个厚重的烟羽来看,似乎是某种固体火箭发动机测试,符合这个要求并且在太原发射的,估计就是快舟11,因为不可能普通的导弹,因为普通导弹在哪里都能发射,没必要在太原卫星发射中心发射。

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快舟11发射卫星?假如要发射卫星的话要么向东南发射,要么向西南发射,不可能向西北和西方发射,显然有一个很重要的载荷,这个载荷是干嘛的?没人知道,不过从上文分析来看,既不是中段反导,也不是末端反导,更不可能是导弹的弹头!

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那么符合重要载荷条件的可能是高超音速的超燃冲压发动机或者旋转爆震发动机两类,超燃冲压发动机需要超音速才能点燃,因此用火箭发动机加速是可以理解的,而脉冲爆震发动机从理论上来看可以0速度启动,不过在1月24日的测试中用到了火箭加速,因此目前的脉冲爆震也许是要在一定速度下启动。

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因此从分析的结果来看,指向超燃冲压或者脉冲爆震发动机的可能性很高,但这不是测试阶段,而是在测试标的物还没有分立前的加速阶段,种花家的结论如此,各位有不同意见的朋友可以留言探讨分析下。