钱学森弹道

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 13:09:22


   钱学森教授早在上世纪4O年代末就提出了这种助推一滑翔式弹道,所以国外有人称之为钱学森弹道。另外,德国人Sanger还提出过一种再入弹跳式(skip)弹道。一些半弹道式再入航天器(L/D<:O.5)或升力式(滑翔式)再入航天器(L/D> 0.5)的再入弹道的基本设计思想即源于钱学森弹道。为了满足攻击航空母舰的要求,完全可以在钱学森弹道的基础上,末段增加先进的自动导引技术,这样,钱学森弹道就变成了助推一滑翔一寻的弹道。前苏联出版的“军事百科词典”关于“火箭(即导弹)弹道”中指出了五种形式,即弹道式导弹弹道、高射导弹弹道、滑翔导弹弹道、巡航导弹弹道和复合导弹弹道。该书指出,滑翔式弹道是弹道式弹道和在稠密大气层内依靠空气动力面升力的滑翔段相结合而成的,以便增大射程。参与滑翔弹道的导弹通常具有不大的空气动力面和自主式或复合式控制系统。这种形式的弹道是一些舰对舰导弹、地对舰导弹和空对地导弹等所特有的。但是,尚未发现采用这种典型助推一滑翔弹道的具体反舰或对地攻击导弹。  
    助推一滑翔一寻的导弹可以满足上述对付航空母舰或其它大型海上目标所提出的技术要求,因而有可能成为未来攻击敌人航空母舰编队的一种比较理想的武器。DF-21D和CM-400AKG很有可能采用了该弹道方式以在现有技术方式上满足攻击航母编队技战术要求。

   钱学森教授早在上世纪4O年代末就提出了这种助推一滑翔式弹道,所以国外有人称之为钱学森弹道。另外,德国人Sanger还提出过一种再入弹跳式(skip)弹道。一些半弹道式再入航天器(L/D<:O.5)或升力式(滑翔式)再入航天器(L/D> 0.5)的再入弹道的基本设计思想即源于钱学森弹道。为了满足攻击航空母舰的要求,完全可以在钱学森弹道的基础上,末段增加先进的自动导引技术,这样,钱学森弹道就变成了助推一滑翔一寻的弹道。前苏联出版的“军事百科词典”关于“火箭(即导弹)弹道”中指出了五种形式,即弹道式导弹弹道、高射导弹弹道、滑翔导弹弹道、巡航导弹弹道和复合导弹弹道。该书指出,滑翔式弹道是弹道式弹道和在稠密大气层内依靠空气动力面升力的滑翔段相结合而成的,以便增大射程。参与滑翔弹道的导弹通常具有不大的空气动力面和自主式或复合式控制系统。这种形式的弹道是一些舰对舰导弹、地对舰导弹和空对地导弹等所特有的。但是,尚未发现采用这种典型助推一滑翔弹道的具体反舰或对地攻击导弹。  
    助推一滑翔一寻的导弹可以满足上述对付航空母舰或其它大型海上目标所提出的技术要求,因而有可能成为未来攻击敌人航空母舰编队的一种比较理想的武器。DF-21D和CM-400AKG很有可能采用了该弹道方式以在现有技术方式上满足攻击航母编队技战术要求。
月经贴了,楼主火星回来的?
关于这个钱学森弹道,还需要重量级的大神来给普及一下才行啊,大部分人只是知道有这么个弹道形式,具体是什么样子的,相信大部分人还是不知道的,而其中的关键技术和弹道的优缺点相信就更少人知道了,所以,本人特别希望有人能给科普一下。敬谢!
大小企鹅 发表于 2012-11-23 05:49
月经贴了,楼主火星回来的?
这个还真是第一次看到,希望您给科普一下
是在暗示反舰弹道导弹吧

再入后的极高音速的气动数据
方式

岂能泄露
前部弹道为运载火箭式的,打到300公里高度后再入大气层,利用气动控制面进入滑翔状态,类似航天飞机的返航状态,不过一个是加速过程,一个减速过程。滑翔阶段可以为无动力形式也可以是有动力形式,再入大气层的速度比同级能量的弹道导弹要慢,但能量利用的经济性较好,特别是弹道飘忽,很难准确预测,且便于实现全程制导,处于目前主流防空体系的空白处,可以将下行阶段理解为在高高空以高马赫数机动飞行的飞行器。该弹道形式可重复进行,形成“跳跃”弹道,火箭发动机不太适用于“跳跃”弹道,但超燃冲压发动机非常适合“跳跃”弹道,大气层内发动机工作,以弹道形式冲出大气层,以滑翔形式进入大气层,发动机在大气层内工作,积累足够的能量后,再次跃升、下滑,重复N次,到达目的地后完成最后一次下滑。
参考:《星际航行概论》钱学森 1963年 科学出版社出版
2012-11-23 11:28 上传

ericcui1 发表于 2012-11-23 11:29
这货就是活生生的例子,至于那个CM-400,基本上排除弹道导弹的可能,那就是个山寨标准-4。
这货是“布朗”式弹道
xiewenhai 发表于 2012-11-23 10:57
前部弹道为运载火箭式的,打到300公里高度后再入大气层,利用气动控制面进入滑翔状态,类似航天飞机的返航状 ...
擦,太帅了,打水漂。或者说像海豚,海豚在海里游一段,窜出海面,又扎进海里游一段,再窜出海面……
那不就是S型弹道吗 楼主
其实最早提出类似思路的并不是钱,而是一个叫森格尔的奥地利工程师,在三十年代末四十年代初提出来的,此人二战时还曾为纳粹设计过一种超高速飞行器,战后此人投靠了美国,钱的思路其实是吸收了此人的思想后提出的。
《星际航行概论》第十章关于再入轨道的部分对这个有详细叙述,感兴趣的可以稍微了解一下
啥弹道都好说,怎么制导是个问题。
东风21D也只是个传说,不到真打起来是不可能知道好不好用的。没准只是个威慑敌人的手段罢了。


有谣传A9第二次试验成功,把人扔到了90公里的高空。假设如果是真的,这算不算宇航员?{:soso_e132:}





有谣传A9第二次试验成功,把人扔到了90公里的高空。假设如果是真的,这算不算宇航员?{:soso_e132:}

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2012-11-25 11:51 上传



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2012-11-25 11:51 上传

所谓的钱学森弹道根本就是抄袭德国人的A4b方案,气动外形属于有翼V2派生版,战后发展的洲际巡航导弹直接受益于A9/A10,包括美国的纳瓦霍以及苏联的风暴和暴风雪
miaomiaomiao 发表于 2012-11-25 11:51
有谣传A9第二次试验成功,把人扔到了90公里的高空。假设如果是真的,这算不算宇航员?
不算,还没冲出大气层呢,至少要超过200公里才能算
SaturnV 发表于 2013-2-18 12:36
所谓的钱学森弹道根本就是抄袭德国人的A4b方案,气动外形属于有翼V2派生版,战后发展的洲际巡航导弹直接受益 ...
钱学森弹道最初起源是奥地利人森格尔提出的"森格尔弹道"跟A4b没有任何关系,所谓的A4b其实就是V2的放大版上加上一个二级火箭,弹道形式本质上仍然是单一抛物线,跟森格尔的水漂式弹道有本质区别;而且A9/10只是个图板上的草图而已,从动力到制导连解决的方案都没影,根本也就谈不上什么“直接受益”,要说受益,还不如V1来的更直接点。
叶小晶 发表于 2013-2-19 00:30
钱学森弹道最初起源是奥地利人森格尔提出的"森格尔弹道"跟A4b没有任何关系,所谓的A4b其实就是V2的放大版 ...
钱学森弹道是标准的弹道助推—滑翔再入方案,这是的从纳粹德国A4b方案直接发展来的,马克·韦德在宇航百科全书里面说的很明白,气动外形属于有翼V2派生版
A9/A10也远不是空想这么简单,与之配套的高超声速风洞(Mach=10)在巴伐利亚的柯切尔建造,战争结束时已经完工90%,所谓的“从动力到制导连解决的方案都没有”那更是扯淡,动力方案采用可储/自燃推进剂,制导方案采用惯性/无线电系统,德国二战时期在可储/自燃推进剂领域的研究是相当深入的
SaturnV 发表于 2013-2-18 12:36
所谓的钱学森弹道根本就是抄袭德国人的A4b方案,气动外形属于有翼V2派生版,战后发展的洲际巡航导弹直接受益 ...
纳瓦霍以及苏联的风暴和暴风雪都是超音速巡航导弹,采用都是典型的大气层内飞机式飞行轨迹,和钱学森弹道根本搭不上边。求大神解毒德国人的A4b方案
比较胖狴犴 发表于 2013-2-19 11:05
纳瓦霍以及苏联的风暴和暴风雪都是超音速巡航导弹,采用都是典型的大气层内飞机式飞行轨迹,和钱学森弹道 ...
不了解就少说,什么叫不搭边,美国的纳瓦霍以及苏联的风暴和暴风雪都是从A9/A10直接发展来的,使用助推—滑翔弹道,这是德国人的标准方案,美国和苏联在后来的研究中使用冲压发动机代替A9/A10的无动力滑翔,这就是纳瓦霍、风暴和暴风雪的起源
前部弹道为运载火箭式的,打到300公里高度后再入大气层,利用气动控制面进入滑翔状态,类似航天飞机的返航状 ...
按这个描述,钱学森当年说的,就是美国人现在正在搞的“乘波体”了。
miaomiaomiao 发表于 2012-11-25 11:51
有谣传A9第二次试验成功,把人扔到了90公里的高空。假设如果是真的,这算不算宇航员?
不算 因为 没到100公里。。。
叶小晶 发表于 2013-2-19 00:08
不算,还没冲出大气层呢,至少要超过200公里才能算
按某些定义超过100公里就可以算了。。
SaturnV 发表于 2013-2-19 11:27
不了解就少说,什么叫不搭边,美国的纳瓦霍以及苏联的风暴和暴风雪都是从A9/A10直接发展来的,使用助推— ...
你真能胡说
中华土鸡 发表于 2013-2-28 14:41
你真能胡说
无法接受现实是吗?
SaturnV 发表于 2013-2-28 15:38
无法接受现实是吗?
你说的和现实是两码事。
钱学森弹道,是研究的再入弹道机动飞行特性。研究的是什么时候弹头提供多少度的仰角,增加多少动力,可以产生滑跳效果,进而增程滑翔长距离飞行。
A4b/A9/A10什么的是载人火箭。以当时的技术,就是靠人力去再入。能实现安全返回就不错了,原因是当时没有足够好的计算机,也没有相关的仿真技术和学科。人类进入太空之后,如果要非弹道安全降落,都是一无所知的。所以需要人去坐在火箭上,替代复杂的飞控系统(当年造不出来,也没相关技术理论)。处理再入时的各种潜在问题(连制造者都无法想象的问题)。
这个过程和钱学森弹道理论一点关系都没有。
中华土鸡 发表于 2013-2-28 18:24
你说的和现实是两码事。
钱学森弹道,是研究的再入弹道机动飞行特性。研究的是什么时候弹头提供多少度的 ...
A-9可是正儿八经的升力体设计,虽然设计水平差点
实际上德国人提出过多个这样的设计,也进行过一些初步的试验
小白飘过
纸飞机 发表于 2013-2-28 19:06
A-9可是正儿八经的升力体设计,虽然设计水平差点
实际上德国人提出过多个这样的设计,也进行过一些初步的 ...
以那时候的材料技术,不是解体就是里面的人烤成碳
纸飞机 发表于 2013-2-28 19:06
A-9可是正儿八经的升力体设计,虽然设计水平差点
实际上德国人提出过多个这样的设计,也进行过一些初步的 ...
和升力体无关。
A9/A10是人操洲际导弹
最大射高336km。射程是5000km,2级火箭。携带氧化剂的。
把人投递到目标区范围内,靠人进行二次制导(可能是有动力飞行)。再打击目标。

钱学森当年研究的是,洲际弹道商业(经济)飞行问题。
临近空间飞行的时间很长(实际弹道高度最多有200km就足以)

被人认为发明了一个弹道。
不是简单在画几个图就可以说发明了的。
实际有一整套设计思想,形成被广泛认可的理论才能称之为发现
德国人的A9/包括A4b,实际只是一种极不成熟的燥进。因为希特勒的战争进程逼的。
基本上是希特勒希望找几个独家或一劳永逸的兵器,吓阻甚至靠其赢得战争。
然后形成希特勒瞎花钱,科学家也按其意思瞎造。很多细节根本没有经过系统研究,就开始强行拼凑,立即执行。这本身就是违反科研规律的。
你如果看了网上对A9只言片语的需求表述,就知道,整个这玩意打上去后怎么飞怎么控制,都还没仔细想明白,搞清楚,就直接拿V2开始改了。
在打到336km高度,然后降到48km高度,开启涡喷或冲压发动机,以8000km/h的速度飞行,然后到美国投弹,基本整个如何落地根本没认真考虑过,高速飞行的控制问题(那时候飞机机翼是怎么控制的,不需要我说了吧),寻的问题也没想过(人操导弹,在48km上如何辨别方向,距离,真实速度,判断目的地),材料、燃料就更别说了。把人整上去的动因只有v2的导航精度太低,当年的自动化控制水平也太低,用人可能好点。但是是不是真好点,他们也不知道。

所以所谓升力体,助推滑翔弹道,都是假的,只是低水平的,在政府压力下的,应急赌烂式的技术排列组合。一开始就违背基本科研规律。

钱学森弹道,是钱学森花了不少精力,对这个弹道的各个细节的特征,特别是考虑到弹道的经济性,弹道力学问题做了系统的分析和研究,甚至连弹道摄动如何提高弹道的精度都考虑进去了。有一个系统整体专门的分析,而且做了大量的对美国军政界的科普:当年在美国大学对美国军官做科普的名称大概是“洲际弹道商业经济飞行”技术。

这个和A9/A10那种基本无脑的设计是两码事(一个有核心的技术原理和分析提出指导性的顶层思想,这种思想和总结对后来的分系统研究工作有着方向性的指导工作,而且多少年都被奉为经典专著被人研究,一个是一群人被逼为了花预算,聚在一起拍了脑门就开干,对未知问题采取等遇到了再说,其实真正的成果是对载人航天领域的探索,整个导弹还是弹道导弹为主,末段等于是人控制导)。

钱学森花时间研究的是这种弹道的各种问题,用途,好处,提出解决具体工程问题的方向。并没有考虑
A9/A10只是解决了基于V2技术的调整,看看装个活人上去能解决什么问题(这典型就是没时间做系统研究,生拉硬套)。元首希望打美国,V2射程不够,下降段之后,可能偏差太大,看看装个人,操个涡喷/冲压上去有没有戏。

这个钱老研究的弹道力学,控制这块根本是两回事。当然钱学森弹道不能算德国人先搞的。

其实钱学森弹道基本和那个助推弹跳弹道,和A9/A10设计的弹道是两回事
中华土鸡 发表于 2013-3-1 13:25
和升力体无关。
A9/A10是人操洲际导弹
最大射高336km。射程是5000km,2级火箭。携带氧化剂的。
钱老48年的计划你看过了没有?火箭发动机要工作数十分钟,这个有可行性?
前面已经有人讲过纳瓦霍和暴风雨了,这两种导弹就是一个与A9弹道类似的东西,设计上的主要区别在于他们用了先进的冲压发动机而已
而且暴风雨的飞行可是成功了的,这足以说明德国人的构想有可行性
中华土鸡 发表于 2013-3-1 13:25
和升力体无关,A9/A10是人力操作洲际导弹,最大射高336km,最大射程5000km
第一,A9关机之后就是无动力滑翔,哪有什么“开启涡喷或冲压发动机,以8000km/h的速度飞行,然后到美国投弹”???
第二,A9载人的目的肯定不是为了制导(人不可能在几十公里的高空凭肉眼判断方向、距离、目的地),A9之所以载人是为了确保第二级发动机高空点火,这个问题一直是早期洲际导弹的技术难关,苏联R-7的一级半结构主要就是为了避免第二级发动机高空点火的技术难题(不是全部原因,但绝对是主要原因之一)
第三,A9的制导方案采用惯性制导,在大西洋潜伏的德国潜艇进行无线电弹道纠偏,但是这样的误差仍然无法保证,德国人甚至考虑过在纽约帝国大厦安装无线电指令接收装置
第四,液体火箭推进剂方面,德国人的研究也是很有建树的,A9的推进剂使用乙烯基异丁醚+苯胺作燃料,10%硫酸+90%硝酸作氧化剂,这两种物质接触后自行燃烧且可以储存,避免了使用液氧的弊端,还有人建议使用柴油/硝酸代替V2的75%乙醇/液氧,在贮箱不变的情况下可以携带更多推进剂,射程比V2翻一倍,到达600公里
第五,洲际导弹的配套设施,位于柯切尔的高超声速风洞(Mach=10)已经接近完工,腓德烈港的齐柏林股份有限公司是备选的洲际导弹装配厂
纸飞机 发表于 2013-3-1 17:16
钱老48年的计划你看过了没有?火箭发动机要工作数十分钟,这个有可行性?
前面已经有人讲过纳瓦霍和暴风 ...
和可行性无关,爱因斯坦当年扯过的东西,哪个能被马上证明。

前面已经有人讲过纳瓦霍和暴风雨了,这两种导弹就是一个与A9弹道类似的东西,设计上的主要区别在于他们用了先进的冲压发动机而已

A9和纳瓦霍/暴风雨本来就是两码事。而且纳瓦霍/暴风雨都是钱老后面的事了。

而且暴风雨的飞行可是成功了的,这足以说明德国人的构想有可行性

你还没明白,为啥学术界不把明代那个弄一堆炮竹把自己反推上天的人,当成航天第一人,科学家。
德国人拍脑门冒泡泡,很多东西实际没解决,只是先去造,和后来的专门的学术研究,搞清楚如何实施和操作,是两个层面的问题。
就等于玩脏弹和原子弹的差别一样。
fuzhanyong 发表于 2012-11-23 09:45
关于这个钱学森弹道,还需要重量级的大神来给普及一下才行啊,大部分人只是知道有这么个弹道形式,具体是什 ...
科普什么啊,那些整天分析战斗机气动的所谓大神,有些人连流体力学中最基本的NS方程都不知道是什么,还大言不惭的分析飞机的机动性
SaturnV 发表于 2013-3-1 17:29
第一,A9关机之后就是无动力滑翔,哪有什么“开启涡喷或冲压发动机,以8000km/h的速度飞行,然后到美国投 ...
第一,A9关机之后就是无动力滑翔,哪有什么“开启涡喷或冲压发动机,以8000km/h的速度飞行,然后到美国投弹”???

有资料这么说。

第二,A9载人的目的肯定不是为了制导(人不可能在几十公里的高空凭肉眼判断方向、距离、目的地),A9之所以载人是为了确保第二级发动机高空点火,这个问题一直是早期洲际导弹的技术难关,苏联R-7的一级半结构主要就是为了避免第二级发动机高空点火的技术难题(不是全部原因,但绝对是主要原因之一)

据说那个生命保障系统做的比较完整,如果是为了2级发动机高空点火。不需要搞那么完备的生命保障吧。
弄个氧气瓶,穿个保暖衣,点完火,直接氰化物向元首尽忠,比较合理吧,这样党卫军能上很多人呀。都不需要培训。
第三,A9的制导方案采用惯性制导,在大西洋潜伏的德国潜艇进行无线电弹道纠偏,但是这样的误差仍然无法保证,德国人甚至考虑过在纽约帝国大厦安装无线电指令接收装置

那年头5000km的制导,误差得多大。就是无线电指令,也不行...
如果按你说主要保证2次点火而不是制导。那5000km的射程靠无线电也没用。
第四,液体火箭推进剂方面,德国人的研究也是很有建树的,A9的推进剂使用乙烯基异丁醚+苯胺作燃料,10%硫酸+90%硝酸作氧化剂,这两种物质接触后自行燃烧且可以储存,避免了使用液氧的弊端,还有人建议使用柴油/硝酸代替V2的75%乙醇/液氧,在贮箱不变的情况下可以携带更多推进剂,射程比V2翻一倍,到达600公里

600km离打到美国还差很远。

第五,洲际导弹的配套设施,位于柯切尔的高超声速风洞(Mach=10)已经接近完工,腓德烈港的齐柏林股份有限公司是备选的洲际导弹装配厂


钱学森研究的是洲际导弹的商业经济飞行(47-48年讲课用的是这个题目,说得钱学森弹道),在这个领域下提出的钱学森弹道,也就是助推滑翔。滑翔距离超过弹道抛射的射程。提出了弹道摄动理念,对于精确控制弹道和优化滑翔路线有重大意义,提出了小型长时间工作的火箭发动机来保证足够的滑翔距离(达到数千km级别,无动力的话,根本滑不到100km,能滑30-40km就不错了),国内的时候,他还明确提出后段滑翔用火箭动力合适,弹跳用超燃冲压动力比较合适
A9那玩艺,也就是上太空。至于什么滑翔攻击,都是扯蛋...太多实际问题没法解决了。德国人根本没时间考虑具体如何解决。

这玩艺和钱老研究的弹道飞行技术,就好比聚变材料加强的原子弹和氢弹之间的差别,或者说,装核废料的脏弹和真正的原子弹(核弹)之间的差别一样。
本质上的差别太大了。
太 高深了。。。。
2013-3-2 22:35 上传

SaturnV 发表于 2013-3-2 22:42
第一个问题参见马克·韦德的宇航百科全书
A9和纳瓦霍/暴风雪的关系我在前面已经说过了,自己不了解的东西 ...
德国V2是火箭发动机。
纳瓦霍/暴风雪是亚燃冲压发动机
只是为了达到点火启动的速度,用了液体燃料的火箭发动机把其加速到冲压点火速度。
这个和现在冲压蛋的助推火箭的功能是一样的。
和钱学森弹道有什么关系?

这种方案有多不靠谱,看看下面这个网址讲的历史就知道了
http://www.guokr.com/post/103163/

纳瓦霍/暴风雪本质是亚燃冲压的“洲际”巡航导弹。用火箭发动机加速到启动速度而已。
那个火箭发动机的助推器和弹道导弹,以及钱学森说的弹道-助推-滑翔弹道本身就是两码事。

美国和老毛子当年的实验,基本都是失败。实验最多也就达到1000km的水平(想做到洲际根本没戏,实际现在也是难度不小的事情)

你说我不了解A9和纳瓦霍/暴风雪的关系,我之前对纳粹和二战之后的关心很少。确实不了解。
但是我认为你对这些也未必真的了解。

我并不认为我的推断是有问题的。A9只是用来消耗研制经费的玩意,因为元首的主观意愿太强。所以科学家在没有任何贮备的前提下,拍脑门排列组合,搞出的这个载人导弹。

和钱学森研究和提出的,洲际导弹商业经济飞行(弹道抛射加高速滑翔),而衍生出的助推滑翔弹道根本不是一回事。
中华土鸡 发表于 2013-3-2 23:29
德国V2是火箭发动机。
纳瓦霍/暴风雪是亚燃冲压发动机
只是为了达到点火启动的速度,用了液体燃料的火箭 ...
学习了。            
中华土鸡 发表于 2013-3-2 23:29
德国V2是火箭发动机,纳瓦霍/暴风雪是亚燃冲压发动机,只是为了达到点火启动的速度,使用液体燃料火箭发动机把其加速到冲压点火速度
说来说去你也没弄明白纳瓦霍是怎么从V2/A4b发展过来的,V2是火箭发动机,纳瓦霍是冲压发动机,这些区别谁都知道,用你告诉我吗?虽然我不是搞火箭导弹的,太专业的技术问题我也不太懂,但从你的发言中没看出你比我懂多少,比如说美国的液体火箭推进剂是如何从酒精过渡到煤油(RP-1)的?北美航空是如何通过V2/A4b发展纳瓦霍进而称雄工业界的?这些你没有一个能说对的
美国和苏联当时的试验基本都是失败,最多也就是1000公里的水平,想达到洲际射程根本没戏…………一看就是扯,纳瓦霍距离成功已经那很近了,G-38更是标准的洲际射程(10000公里),到你这儿怎么就变成没戏了。又是谁告诉你无动力就只能滑翔30-40公里了?1945年初发射的A4b就是无动力滑翔,弹道最高点96公里,那个滑翔距离可是600公里,所以我也不认为我的推断是有问题的,更不认为你对这些有什么真正地了解