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详解东风DF-26B和DF-21D两枚导弹同时击中南海目标的飞行时间和轨迹

2020-09-01 Challey 阅读:
近日,据《南华早报》等媒体报道称,中国人民解放军在8月26日上午向南海发射了两枚导弹,分别是东风-26B和东风-21D。那么这两枚导弹的飞行时间是多久,其飞行轨迹又是如何呢?请看我们的详细分析......

近日,据《南华早报》等媒体报道称,中国人民解放军在8月26日上午向南海发射了两枚导弹,分别是东风-26B和东风-21D。那么这两枚导弹的飞行时间是多久,其飞行轨迹又是如何呢?请看我们的详细分析......W58ednc

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其中,解放军从青海西宁方向发射了一枚东风-26B弹道导弹,从浙江宁波方向发射了东风-21D弹道导弹,并准确击中了位于海南岛和西沙群岛之间的南海某个区域海上高速移动的目标(靶船)。这是媒体首次报道中国向南海区域发射东风-26。W58ednc

这次发射的东26确认为携带滑翔器弹头的东26B,而非携带双锥体+空气舵弹头的东26A。W58ednc

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媒体解读:一发是DF26,从青海发射(不是青岛),2900公里。另一发是DF21D,从宁波发射,1600公里。W58ednc

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知乎网友@牧之野画的示意图W58ednc

飞行轨迹与时间计算

美国著名科技杂志《大众机械师》网以最快速度写出一篇文章《中国向南海试射“航母杀手”警告美国》,文中称:东风-26B和东风-21D都是反舰弹道导弹,其中东风-21D射程在1800公里,东风-26B则可以打击4000公里的舰艇目标。W58ednc

EDN电子技术设计从技术的角度,通过简要手绘飞行轨迹,来计算这次DF-21D与DF-26B的飞行时间。W58ednc

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我们简单手绘了上面的飞行轨迹,因此,实际飞行距离不是网友看到的简单示意图上的直线飞行距离。也因此距离要长,所需时间也会有所增加。W58ednc

DF-26B的飞行距离大概是3500公里,DF-21D的飞行距离大概是2300公里。(其他媒体解读:DF-26B,2900公里;DF-21D,1600公里)。W58ednc

计算飞行时间之前,我们先说下几个参数:W58ednc

1、DF-21DW58ednc

公开射程:1500-2000公里,其实公路机动发射,最大射程可达2700公里(这也是飞行轨迹图上超过了2000公里的原因);W58ednc

上升平均速度:10马赫;飞行速度:13马赫;末端突防速度:12马赫;W58ednc

命中精度300米左右。W58ednc

2、DF-26BW58ednc

公开射程:4000+公里;W58ednc

上升平均速度:10马赫;飞行速度:20马赫;末段突防速度:12-18马赫,实际突防滑翔速度15马赫;W58ednc

命中精度以米为单位。W58ednc

3、突防高度W58ednc

洲际导弹飞入和开始突防的大气层高度大概450-500公里,上面两种中程/远程导弹的突防高度大概在100-250公里;W58ednc

1马赫≈340.3 m/s(与音速差不多相当)W58ednc

首先两种弹道导弹的飞行方式是:垂直进入大气层->在大气层飞行->到达目标附近->出大气层->以突防速度射向目标。W58ednc

那么,两款东风快递的飞行时间分别是多少呢?W58ednc

我们进行简单计算如下:W58ednc

DF-26B:250*1000/(340*10)+3000*1000/(340*20)+250*1000/(340*15)≈73.5+441+49=563.5秒,约9分23秒。W58ednc

DF-21D:200*1000/(340*10)+1900*1000/(340*13)+200*1000/(340*12)≈58.0+430+49=537.0秒,约9分差3秒。W58ednc

可以看出,两种导弹由于突防高度不一样,突防速度也不尽相同,但是突防的时间几乎一致(约49s),这个一致的突防时间估算与精确打击原理和系统设计吻合。W58ednc

其总飞行时间应该也不是网友们简单估算的5分钟。W58ednc

以上只是作者Challey个人预估计算,不作为实际依据。W58ednc

关于末端突防速度(中美俄对比)

弹道导弹虽然有很多有优点,但是也有一个致命的确定,弹道导弹顾名思义,发射出去之后就像一颗扔出去的石头一样,“弹道”已经是固定的了,所以想要拦截只要能计算出这个“弹道”就行了,为此,各个国家一直在提升弹道导弹的速度特别是末端再入大气层速度来提高其生存效率,可是弹头在再入大气层时,受到气动力和气动加热作用,其表面温度将达数千度摄氏度的限制,导弹末端速度又不能无限增加!W58ednc

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在研制第一代洲际弹道导弹时,美国、苏联与我国都遇到过如何让弹头安全再入大气层的难题,为此大国竞相研发核弹再入大气层载具。目前全球最先进的洲际导弹核弹头再入大气层防热材料已经发展到了第三代,即用碳纤维/碳基复合材料。其中美国在这一方面最为领先,美国W88核弹头所用的MK-5型再入大气层载具,重量只有90公斤,不仅耐热还未核弹头小型化做出来不小的贡献。W58ednc

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美国依靠其领先的洲际弹道导弹及再入大气层载具技术,曾经在一次试验“和平卫士”洲际弹道导弹时,该导弹末端飞行接近地面时速度达到了26马赫,这样的速度是当今世界任何一个国家的防空系统都无法拦截的。根据相关专家的推测,以26马赫速度落地时弹头前尖端处温度,可能已经高达可达3000摄氏度,早已超过绝大部分金属的熔点!W58ednc

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俄罗斯在洲际弹道导弹研发上也不逊于美国,由俄罗斯近期公布的“先锋”高超音速导弹在大气层能飞行速度就可以达到20马赫,可以想象俄罗斯洲际导弹在再入大气层时的速度,由于数据较少,根据美国媒体给出得数据,俄罗斯最先进得“萨尔玛特”洲际弹道导弹末端再入大气层时最快速度可达7.5千米每秒约合22马赫。W58ednc

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美俄有的中国也有,在研发东风-5A洲际弹道导弹时,中国以刘连元院士为首的专家组,花了两年时间,开发出“高XXXX/XX基”复合防火热材料后,才使弹头再入防热问题得到圆满解决。目前,中国最先进得洲际导弹应数东风-41公路机动固体燃料洲际弹道导弹和东风-5C发射井发射液体燃料洲际导弹,据悉这两款导弹的末端再入大气层速度都达到了20马赫。W58ednc

注:洲际导弹载入大气层突防速度,这一速度普遍在15马赫以上,并非中段飞行或者平均速度!W58ednc

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责编:ChalleyW58ednc

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