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海洋防务前沿

俄媒:“海燕”战略巡航导弹可能并未配备核发动机

访问次数: 1002 次    作者: 远望智库开源情报中心 侯 兵 编译    发布时间: 2021-10-29

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俄“军事评论”日前报道,俄“海燕”战略巡航导弹可以飞到地球另一侧,避开所有防空反导系统的杀伤区。“海燕”巡航导弹型号是9M730,北约代号“天幕坠落”,主要惊喜是射程高达几万千米。有的俄罗斯专家认为,“海燕”并未使用核发动机,而是采用高发热量合成燃料(JP-10)或航空煤油常规涡喷发动机。他们从分析已知的航空导弹装备型号入手,得出了这一结论,列举了事实、数字,进行了对比。

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一、小型发动机能让导弹实现超远距离飞行


在俄罗斯著名的Kh-101巡航导弹上,TRDD-50涡喷发动机仅占发射重量的4%。换言之,两吨重的导弹,速度800千米/小时,发动机用手就可以抬起来(82千克)。
TRDD-50能够提供450公斤的推力(另一种数据—360公斤),只有飞机喷气式发动机推力的几十分之一。而且这一参数足以保障巡航导弹的亚音速飞行。
首先,巡航导弹的气动阻力很小。Kh-101仅凭一对可折叠“弹翼”在空中飞行。翼展4米。导弹没有像飞机那样的起飞或着陆状态。“着陆”速度越大,对敌人威胁越大。
巡航导弹以800千米/小时的速度平稳飞行,没有必要进入极限迎角或完成大过载机动,配备推力为几百公斤的微型发动机足矣。该导弹拥有很高的燃油经济性,射程很远。
巡航导弹的燃料消耗值与卡车基本相同,大大低于飞机的指标。Kh-101最大状态下单位耗油0.71千克/千克力×小时,这就意味着,飞行100千米仅耗油40升。实践中在巡航状态下这一指标更低。
Kh-101的射程高达5000千米!整个射程总共消耗油料1250千克(约1350升)。燃料超过Kh-101发射重量的一半以上。其余的是重量轻的电子模块、弹体、微型发动机和强悍的战斗部(400-450千克)。


二、俄罗斯的“口径”


用于打击地面目标的3M14“口径”导弹引人注目,比Kh-101更紧凑,重量更轻。根据公开来源,发射重量1770千克。此时“口径”的尺寸允许通过标准的533毫米鱼雷发射管发射。
与空射的Kh-101不同,“口径”需要从水面(或水下)起飞。实现独立加速,3.1米的翼展可以让导弹在空中飞行。发射重量中至少200千克用于可分离固体燃料加速器。将其称为一级加速器不太准确,因为工作时间很短。
2000千米以上的巡航飞行段由小尺寸TRDD-50涡喷发动机提供推力,其性能上面已经介绍过。
我们观察一下类似的单位指标。与加速器分离后,导弹重量为1.5吨,能够飞越2000-2600千米。对于热核战斗部的版本,这具有重要意义。
为了进一步对比,我们关注战斗部为450千克的常规 “口径”,战斗部重量与Kh-101一致。采用同样型号的发动机。布局也相似,亚音速。对于“口径”,暂不考虑发射加速器。
发射重量1500千克的“口径”巡航导弹射程2000千米。
发射重量2000-2400千克的Kh-101巡航导弹射程5000千米。
Kh-101拥有一系列明显的优势。与“口径”不同,Kh-101在很大程度上要服从气动、“隐身”技术的要求。空射导弹没有必要承受固体燃料加速器发射时出现的大过载。其结构也不必考虑从水下一定深度发射时承受水的压力。因此,采用同样的发动机和相似的战斗部,Kh-101的燃料储备是“口径”的两倍,射程是其2.5倍。。
两种导弹射程都很远。2000千米足以从任何方向飞越欧洲。5000千米保证跨大西洋飞行。洲际射程!而且都是重量、尺寸较小的飞行器,实际上是飞行弹药。并没有什么神奇的技术,是可以广泛运用的武器。
如果将所有的事实联系在一起,可以得出下列结论:
对重量尺寸没有严格限制时(要求从鱼雷发射管、图-160的内部弹仓发射),完全可以研制出发射重量为5-10吨、射程达几万千米的巡航导弹。是的,还需要发射加速器。例如,这在“口径”上占发射重量的10-15%。
10吨?从地面装置发射?
根据俄罗斯的传统,这不算什么。例如,Kh-22反舰导弹,长11米,重达5800千克,居然能在飞机翼下悬挂。
为什么约6吨的Kh-22射程只有600千米?
答案——速度要达到3马赫以上。发动机使用了液体燃料喷气发动机— 装载了1015千克燃料和3049千克氧化剂。
刚才讨论过,“口径”飞行100千米耗油40升,此时飞行了约7.5分钟。而Kh-22发动机结构中采用了耗油80升/秒的涡轮泵。
通过规划优异的飞行剖面,配备小尺寸涡喷发动机的“口径”能够远涉重洋。


三、“全球鹰”战略侦察机


刚才分析了巡航导弹:对此类武器的研制者而言,前景如何?
讨论另一个问题:航程可以与“海燕”核导弹相媲美的现有自主飞行器。
例如,美国的RQ-4“全球鹰”无人机,航程高达22700千米。空重6800千克,最大起飞重量14600千克。油箱容量7847升。罗罗F137涡喷发动机,与现代商用机相似。发动机推力3400千克力。最快速度629千米/小时;巡航速度570千米/小时。滞空时间32小时。
读者一定关心“全球鹰”的尺寸。从巡航导弹到飞行器有很大的变化,长14.5米,翼展约40米。“全球鹰”不成比例的长机翼与其用途密切相关,不是用来做政治宣传和创造吉尼斯世界纪录。这是战略侦察机,要爬升到18-20千米的高度,是真正的“千里眼”。采用大展弦比机翼,很像运动滑翔机。机翼要在稀薄的空气中保持机体飞行……
RQ-4头部整流罩下是9.5立方米的舱室,里面各种设备应有尽有:雷达、摄像机、传感器、通信天线。约700千克的有效载荷。
应该指出,RQ-4是多次使用飞行器,还要有可收起三点起落架。
下面只是假设:如果去掉所有多余的部分,只留下保障战斗部的部分,加上副油箱,就会获得美国版的“海燕”,射程会大大增加。
如果不采用极值20千米,以亚音速在高空飞行,显然比在100米高度飞行有利得多。以“全球鹰”为例,可以根据高空侦察机的原理研制巡航导弹。这个例子表明,先进飞行器的涡喷发动机和机载设备能以自主状态工作几十小时。
从1998年至今“全球鹰”已经老态龙钟。其继承者RQ-180保持了同样的飞行性能,却采用了“飞翼”布局。强调隐身性、战斗稳定性具有重要意义。
携带700千克有效载荷、常规发动机的量产无人机可以从北极飞到南极,这说明,没有必要使用核反应堆在大气中实现远距飞行。


四、发射重量20吨的导弹?


TRDD-50推力为450公斤(根据其他的数据—360公斤)。只有喷气战斗机发动机推力的几十分之一。
假如使用核反应堆获得这一推力,又要求核发动机的尺寸像普通背包一样,这将是非常复杂的任务。
以270米/秒亚音速巡航时,450千克力意味着功率是1.2兆瓦。这个值超过“黄玉-1”小尺寸反应堆(在卫星上使用)热功率9倍以上。但“黄玉-1”的重量达1吨。
评估“海燕”的尺寸时,2019年《军工信使》宣称:“新导弹的尺寸是Kh-101的1.5-2倍。与后者不同,‘海燕’的弹翼不在下方,而是在弹体的上方。视频中可以发现特殊的突出部。很可能核反应堆在这里对空气进行加热……‘海燕’的重量可能是Kh-101的数倍。”


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