東風17為什么無法攔截?其綜合性能有多優異!
東風17有哪些技術亮點?美國專家:全球沒有任何國家能夠攔截
被外媒大肆報道,軍迷們紛紛眼饞的東風17為什么無法攔截?它到底包含了哪些技術手段?
2019年10月1日,中國火箭軍的東風17亮相于國慶閱兵儀式上,俄國科學院遠東研究所高級研究員卡申甚至直截了當的說——抵消中國戰略威懾的能力都是徒勞的。

軍迷們眼里東風41與東風17性能都是我國火箭軍裝備中的佼佼者。但東風41與東風17的實戰用途卻大不相同。
東風41屬于核彈、洲際導彈系列,主要是起到威懾作用,歸屬于最后一道防線。而東風17屬于中近程導彈,作戰范圍2500公里以內,可以投入實戰使用。
那可以在實戰中投入的東風17到底有多強大?
今天我們就來聊聊,東風17的優異性能以及它的抗攔截能力。
一
末端變軌能力
靈活多變難攔截
東風17采用助推-滑翔復合的錢學森彈道。

傳統彈道導彈的彈道是固定的。這種彈道可以分為動力段和被動段兩個部分,火箭發動機會在動力段將導彈按照一定的發射角度加速到一定的速度,在到達關機點后箭體與彈頭分離,彈頭進入被動段后,經過在大氣外層的自由飛行階段,以拋物線彈道飛行直至命中目標。
而采用錢學森彈道的高超音速彈道導彈,彈頭在進入大氣層之后,會依靠彈體產生的升力調整姿態進入滑翔飛行狀態,而不是像傳統的彈道導彈的彈頭一樣直接一頭砸在地上。

從圖上看,東風17的彈頭又長又扁,完全不同于之前圓球形的彈頭。從彈頭側面看,彈頭下面一側是平面,上面一側凸起來,兩邊比較薄,在彈頭尾部還設計有兩片小尾翼,這兩片小尾翼的設計就是用來調整導彈飛行姿態的氣動舵面。
也就是說,東風17的這種設計,可以保證它在進入大氣層之后,根據實際情況需要變換飛行姿態。
這種采用三角流線型結構的氣動外形設計,就是乘波體。乘波體就是飛行器前端高超音速飛行的氣流,會以擊波的形式打在機身下部,被傾斜的機腹壓縮,不斷產生反彈的升力。這樣機身飛行就像是騎在擊波上滑行。

乘波體的氣動設計可以最大程度上同時保證飛行器的容積率及升阻比,這種情況下可以搭載超大威力的彈頭進行高超音速滑翔,并可以在垂直以及水平兩個平面進行靈活的機動變軌。
東風17采用的是更先進的乘波體彈頭,可以進行滑翔、水漂式飛行。其實雙錐體彈頭也能在大氣層內層、外層的分界,依靠激波完成打水漂一樣的跳躍,但由于升阻比不夠好,無法像升力體彈頭一樣穩定的滑翔。
這種滑翔中的彈頭可以以機動變軌的方式對抗敵方攔截,既可以在被發現的情況下通過機動來擺脫敵方攔截彈,也可以干脆選擇規劃飛行路徑直接繞開敵方的攔截系統部署區域。
二
強突防性
超高音速難攔截
有人可能會說,東風17彈頭上面有四個氣動舵面,還是偏菱形的,風阻不是很大嗎?怎么能超高音速呢?

東風17 明顯是東風16的升級版,東風17是把東風16的彈頭去掉,裝上了一個嶄新的尖彈頭。粗大的下肢足以證明它使用的是火箭推進器。東風17的助推火箭彈體是東風16的貨架技術,也正是這一點,東風17高超音速飛行,東風16給它加速,飛行速度非常快,超過6馬赫,甚至最快可以達到10馬赫左右。
與彈道導彈相比,高超音速滑翔武器的不同之處是再入大氣層階段。在上升段推進結束之后,載荷就會立即進入慣性飛行階段,但高超音速滑翔武器在上升階段推進器脫離后并不進行慣性彈道飛行,而再入大氣開始高超音速滑翔。

根據實際作戰需求的不同,某些型號還會加裝小型推進發動機,這種加裝發動機的設計不僅增加其突防速度,也大大增加了導彈末端的機動性,這種加裝發動機的設計又稱為戰術助推滑翔器(TBG),理論上能和現有的巡航導彈具有相似的精準度。
東風17主要依靠運載火箭發射技術,將彈頭加速到高超音速。也就是說在靠近大氣層的臨近空間,運載端與高超音速彈頭分離,之后彈頭在大氣層中進入高超音速滑翔階段。
在滑翔階段,彈頭再憑借自己優秀的氣動外形做乘波體飛行,在大氣層的邊緣以高超音速飛行。

而傳統的防空導彈系統中的攔截彈,其末端速度遠遠達不到東風17的超高音速速度。
反導導彈一般被設計成攔截一般的彈道導彈,對于機動能力超強,彈道捉摸不定的導彈一般都望塵莫及。
舉個例子,你騎著一輛自行車去撞一輛疾馳而來的轎車,這種情況下,你就必須得保證一次把它撞壞,因為如果一次沒有撞上,那你就徹底沒有機會了,在轎車疾馳的情況下,你還能追得到嗎?
可能轎車直線行駛你還有撞到的機會,那如果它末端變軌呢?如果馬上到你跟前的時候它突然拐彎了呢?那你就只能眼睜睜看著它揚長遠去了。

對于反導導彈攔截系統來說,東風17的攔截就是這個道理。
高效的末端機動,強突防性都離不開其優秀的機動外形的設計,但也正是這種設計,使得東風17沒有被攔截的可能。
三
曲率影響難探測
我們先來看看,攔截系統一般是如何攔截導彈的?
一枚彈道導彈發射時,首先和他打交道的是敵方預警、探測體系中的紅外預警衛星,如美軍的SBIRS天基紅外系統。它是通過使用紅外傳感器探測火箭發動機高溫尾焰的方法對彈道導彈的發射進行預警。
在紅外預警衛星發射彈道導彈發射后,攔截系統就會進入第二個階段。

第二個看門神,也就是陸基、海基彈道導彈預警雷達。它會根據衛星提供的彈道信息對該空域進行搜索,并引導攔截彈進行攔截。東風17并不能躲過紅外預警衛星的探測,東風17要躲過的是第二階段的導彈預警雷達。
受到地球曲率的影響,雷達對空中目標的探測會受到干擾。飛行高度低于一定數值的目標,會因為被地平線遮擋而無法被探測到。
傳統的彈道導彈,彈道幾乎都是在飛行高度較高的散逸層,非常容易被預警雷達發現。但使用錢學森彈道導彈的東風17超高音速導彈,后半段射程在大氣層內層滑翔,且飛行高度不斷變低,也就是說,東風17的飛行高度,通常是低于雷達探測范圍的。

如此以來,東風17非常容易把自己隱藏在敵方雷達的探測盲區中,當彈頭最終進入敵方雷達的探測區域時,對于陸基遠程預警雷達來說,捕獲它的有效距離會跟著大幅縮短,這代表敵方需要投入更多預算和資源建立與維護空載/軌道監視預警系統,才能有效發現東風17高超音速滑翔武器。
以現有陸基或海基早期預警雷達為基準,一般來說,可在命中14分鐘前偵察射程3500千米左右的彈道導彈發射軌跡,但如果換成飛行高度較低的高超音速滑翔武器,有效預警時間就縮短為4分鐘。
這不論對于機動目標還是固定目標而言都是非常短的預警時間,這就使得敵方錯失了很大一段攔截窗口,最終不得不以末端攔截普通巡航導彈的手段進行防空抗擊。

東風17在射程最初的數百公里內以傳統拋物線軌道飛行,此時其實是東風17最容易被攔截的階段,因為每一個彈道的軌跡點都可以根據火箭發動機關機點的角度和速度進行判斷。但是,這段距離會被我軍空海力量的掩護覆蓋。
在自由段結束進入路程近千公里滑翔段后,東風17彈頭的飛行高度不會超過60KM,而雷達在1000KM的探測距離上,探測高度下限往往是70-80KM。這種巧妙地針對性設計會讓敵軍的彈道導彈預警系統變得十分尷尬。

而且就算某個預警雷達撞見了滑翔階段飛行的東風17也不要緊,現有的中段攔截彈都是以守株待兔的方式,提前瞄準傳統彈道導彈彈頭即將到達的軌跡點來進行攔截作業,攔截彈的末端機動性能非常差。
用現有的中段攔截彈攔截東風17,很容易出現攔截彈不如目標機動性能好的情況。被米格-25戲耍的AIM-9就是個最好的例子。
目前美軍反導系統有三級,第一級為中低空領域內進行攔截,主要使用愛國者防空導彈系統,這種導彈的射高攔截東風17遠遠不夠;第二級是末端高空反導系統,如薩德反導系統,這種系統的射高可以達到,但在末端機動性能上,薩德遠遠不足。

因為薩德攔截彈的彈頭是標準的圓柱形彈頭,在平飛的情況下飛行阻力太高,沒有辦法像東風17一樣高超音速滑翔,如果東風17做出機動進行規避的話,薩德攔截彈在做出同等機動的情況下,速度損失會非常大,追不上東風17.
綜上所述,不變軌的彈道導彈已經非常難以攔截,因為速度太快,攔截窗口就那一次,成功率太低,而現存的攔截系統都是處于這一階段。
至于東風17這種可以靈活變軌的彈道導彈,目前可以說,根本沒有攔截的可能!
除了無法攔截,東風17的打擊精度也十分優秀。

東風17優秀的末端機動變軌能力,搭配主動雷達制導,可以將導彈的打擊精度提升到巡航導彈的級別,也可以在穩定的中繼制導下攻擊敵方機動目標。
為了提高導彈精度,在滑翔段東風17需要依靠雙向數據鏈和慣導完成中繼制導,在末端需要使用自帶的主動雷達制導系統進行地形匹配或目標探測。
同時,東風17彈頭的耐高溫性也是其一個技術亮點。

看上圖圖片,東風17的彈頭前半部分處有一塊白色區域,它彈頭的白色區域就是使用復合材料的雷達罩。
通常情況下高超音速飛行,快速飛行的導彈彈體會與空氣發生摩擦,高速摩擦下產生超過2000K的高溫。高溫會對彈體內的各種電子元件的正常運行造成影響,甚至造成癱瘓。
如果沒有隔熱材料,彈體內的電子元件無法有效工作。更要命的是,很多雷達罩上使用的這種透波復合材料和普通彈體使用的合金在極端高溫下也會發生變形,美軍的HTV-2項目最終失敗就是因為高溫燒毀彈體導致的。
東風17使用的這種碳纖維材料,完美地規避了因高溫引發的種種問題。
東風17導彈還可能會再次升級。

我國耗資4600萬建造的JF12激波風洞,其飛行條件達到了在25至40公里的高空中進行5至9倍音速的高超音速飛行。高超音速發動機需要的實驗時間至少60至70毫秒,而JF12激波風洞已經能做到100毫秒,國外的相關風洞大約為30毫秒。
利用這種設計,我國可能還會研制出更多的高超音速導彈。大家覺得東風26、東風31、東風41等以后會不會也進行升級呢?歡迎大家在評論區留言討論。
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