酷似东风17,朝鲜的高超音速武器露出真容_风闻
asiavikin-军事与科技杂谈,同名公众号2021-10-13 08:58
据朝中社报道,10月11日,朝鲜国防发展展览会《自卫-2021》在首都平壤三大革命展示馆隆重开幕。朝鲜首次展示了高超音速武器原型。该武器采用了很类似东风17的乘波体构型。

朝鲜高超音速武器的直径看起来要比东风17粗一些,不知是否与拍摄角度有关,长度也显得短一些。另外,发射车是MAZ风格的,看起来像6轴的车,但因为没有完整地拍摄,只能猜测了。而东风17的发射车是5轴的。单纯从观感上讲,该高超音速飞行器的升阻比可能要略低于东风17,重量可能也更大,这一点后面会继续分析。

朝鲜在9月29日已经进行了高超音速武器的首次试射,对外称呼为“火星8”。朝鲜方面表示:通过试射确认了导弹在主动区段的飞行控制性能和稳定性、被分离的高超音速滑翔飞行战斗部的制导机动性和滑翔飞行特点等技术指标。同时,确认了第一次采用的安瓿化导弹燃料系统和发动机稳定性。试射结果证明,技术指标全部满足设计要求。

上图中的左下方有红棕色烟雾,大概率是二氧化氮。所以,火星8的一级火箭发动机可能是用偏二甲肼(UDMH)和四氧化二氮作为推进剂,两者混合后自燃,喷焰的颜色偏红。四氧化二氮作为氧化剂为燃烧供氧,发射时排出的少量四氧化二氮分解为红棕色的二氧化氮。UDMH作为火箭燃料的比冲较高,而且制备容易;但有剧毒和腐蚀性,所以发射前的加注很麻烦。故朝鲜开发安瓿化导弹燃料系统可能也是为了能达到对这种有毒燃料既长期保存又能立即使用的目的。使用比冲高的液体燃料也说明高超音速飞行器重量较大,以朝鲜目前的固体火箭发动机还不能保证足够速度和高度。
另外“火星8”火箭发动机的侧面还有小的喷焰,大概是采用游动发动机调姿,属于比较成熟的技术。更先进的技术是在主发动机上用柔性喷管摆动调姿,这样就省了游动发动机,重量更轻,但控制更复杂。所以能看出朝鲜的策略应该是比较稳健,尽量用经受过考验的可靠部件降低总体风险。显然团队的开发经验比较老道。

朝鲜研制“火星8”说明它已经开始具备高超音速风洞之类的研究手段,虽然其总体水平未必能和中美俄相比,但基本条件应该还是有的,否则乘波体外形是不好确定的。另外,高超飞行过程中的控制也是重点,目前的空气动力研究领域高超飞行还是空白,没多少积累,还有待飞行验证。比如理论上某种乘波体的升阻比会随着速度而提高,实际是否如此?俯仰、偏航、滚转三通道的严重耦合问题如何解决?还有耐热材料也是研究的重点之一,由于高超音速飞行器与常规的再入飞行器不同,前者基本上全程处于大气层内,其气动加热的时间远长于后者,头锥部热流密度更高,对耐热的要求也更为苛刻。
总之,朝鲜的高超音速武器研制已经进入了工程化阶段,能否迅速取得突破,成为第二个装备实用化高超武器的国家,是令各方都十分关注的问题。