鹰击21和俄罗斯匕首长得像?双锥体和曲线旋成体构型区别不小
双锥体构型由两个不同角度的锥段组成,看起来像是由圆锥和圆台两段组成,连接处形成明显的外凸折角。当弹头带着一定攻角飞行时,前锥体下表面强烈扰动偏转下方的气流形成激波,产生高压区,而锥体向上的一侧气流膨胀形成低压区,锥体上下表面的压差形成第一部分升力。
前锥上侧速度较快的气流到达前锥和后锥之间折角处时,会形成膨胀波,穿过波面的空气沿着后锥上表面偏转和进一步加速,导致上表面的气压急剧降低。后锥体上下表面的气压差产生第二部分升力。
后锥段表面和气流方向的夹角比前锥的较小,使得气流能够顺畅地贴合锥体表面流动,减小了阻力。
如前所述,气流在经过前锥到达后锥时会产生膨胀波,布置在后锥底部的气动舵面可以躲藏在前锥拉出的激波后方,避免遭受强烈激波的直接冲击,增强了舵面的操控性。
总之,双锥体可以利用激波和膨胀波气压差产生双重升力,优化了整体的升阻比特性。
双锥体属于旋成体,但是其中比较特殊的构型。旋成体是指一条母线绕轴一周形成立体,双锥体的母线由两条直线段组成,第一段与轴之间的角度较大,形成前锥体,第二段向轴倾斜,与轴之间的角度较小,形成后锥体,所以双锥体的前后锥体之间有明显的折角
而当母线是一条曲线时,形成的锥体表面是光滑没有棱角或者折角的,从顶端的锥头到底部是是圆滑的,这就是曲线旋成体。因为早期的再入飞行器就是曲线旋成体,因此在这里称为普通的旋成体。
曲线旋成体在高超音速飞行时,会在前端附近产生激波,虽然其光滑的外形可以减轻激波强度。但激波后的高压区直接作用在前端,产生激波阻力。曲线旋成体需要正攻角,让下表面压力增大,上表面压力减小,才能产生升力,但此时迎风面积增大会,波阻与配平阻力上升导致总阻力增加。因此,曲线旋成体构型的升阻比并不如双锥体。
虽然鹰击21和俄罗斯的匕首两者乍一看可能区别不大,但双锥体构型的设计带来了更高的升阻比
鹰击21多高升阻比意味着做出同等过载机动所需的能量更小,能进行更远距离的滑翔机动和横向机动,我国官宣鹰击21是高超音速导弹,证实鹰击21能够在大气层内实现长距离高超音速滑翔。
而匕首就是普通的曲线旋成体构型,其羸弱的升阻比意味着其无动力滑翔机动会迅速损失速度和高度,实际上就是短程弹道导弹。
同理,日本此前试射的岛屿防御高速滑翔导弹(早期装备型)的弹头明显就是曲线旋成体构型,也是短程弹道导弹。
#九三阅兵解读##关注我九三看更多#
