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未来反舰导弹可能采用的新技术

发布时间:2021-07-04 08:44:11 浏览数:

现代舰艇综合防御能力的提高,要求未来反舰导弹具有更强的突防能力。在未来海上局部战争中,绝大多数亚音速反舰导弹将难以满足作战需要,现役的几种超音速反舰导弹,由于自身体积大、红外特征明显、抗干扰性能较差等缺陷,其作战威力也将大打折扣。因此,目前世界各国正积极采用新技术,开发和研制速度高、射程远、精度准、体积小的新型超音速反舰导弹,以提高导弹的突防能力和打击威力。未来反舰导弹可能采用的新技术主要表现在推进技术、制导技术、智能化技术和隐身技术等方面。

导弹动力系统的性能是影响导弹射程、速度、体积、机动性的关键因素,很大程度上决定了导弹的性能。未来超音速反舰导弹的动力装置,一方面将大力寻求固体火箭发动机自身性能的提高和技术创新;另一方面将采用新型固体火箭发动机技术,如整体式固冲发动机、多脉冲发动机等。

1.固体火箭发动机的新技术

(1)设计新概念和新手段固体火箭发动机设计中,“极限设计”理论被认为是突破性的新概念。它与传统的固发设计理论不同,认为发动机燃烧室壁厚不应依据最大压强,而应依据远低于最大压强、略高于平衡压强的某压强值来设计,即认为发动机燃烧室壳体的承压能力不仅与最大压强有关,而且还与压强升降速率和持续时间有关。固发燃烧室的最大压强一般出现在初始峰和侵蚀峰,是瞬时压强,传统的设计理论,按最大压强确定燃烧室壁厚,过于保守,使发动机增加了消极重量,而“极限设计”理论,使燃烧室壳体强度接近或处于准临界状态,既保证了发动机正常工作,又可明显减轻发动机结构重量。

作为设计新手段,固体火箭发动机工作过程的计算机仿真和发动机总体优化 设计将大大提高发动机性能,缩短研制周期,降低研制费用。

(2)壳体新材料和喷管新结构

随着复合材料的发展,固体火箭发动机壳体将由金属材料向非金属转变,将大量采用新型增强纤维/树脂复合材料。未来反舰导弹将采用合金钢/纤维缠绕复合壁,甚至全碳-碳发动机,以减轻重量,增加强度,改善导弹目标红外特性。

对于战术导弹,固体火箭发动机将采用无喷管新结构,即取消结构喷管,靠装药设计保证按喷管型面燃烧,从而达到简化结构、减轻重量、提高导弹总体性能的目的。无喷管发动机与有喷管发动机导弹相比,虽然比冲减小10%,但总体性能可提高10%,成本可降低10%~20%。

(3)采用新型推进剂

未来反舰导弹的固体火箭发动机将采用无烟少焰推进剂与添加大量金属、奥克托金、黑索金的高能复合推进剂和改性双基推进剂,其理论比冲将达到2900N·s/kg。

2.整体式固冲发动机

整体式固冲发动机兼有固体火箭发动机与冲压发动机的双重优点,它利用空气中的氧气作为氧化剂,理论比冲是固体火箭发动机比冲的3~4倍,理想的工作速度范围是4~6马赫,是高速导弹的理想动力装置。随着整体式固冲发动机大攻角进气道性能的提高和高能贫氧推进剂的研制,采用该发动机的未来反舰导弹将不仅具有速度特性好、射程远、体积小的优点,而且可实施全程主动攻击,末段大过载机动,从而大大提高了导弹的抗干扰能力和突防威力。

3.多脉冲发动机

多脉冲发动机实际上是将固体火箭发动机的燃烧室用隔板分成几部分,进行多次关机和启动,使一定的推进剂按照最佳弹道,通过控制程序,进行间歇式释放,实现导弹飞行中的能量控制。

采用固体火箭发动机的导弹,发动机一次性工作完毕导弹达到最大速度后靠惯性飞行,由于导弹阻力和升力与速度平方成正比,既增加了导弹弹翼尺寸,又造成了较大的能量损失,降低了导弹的末速度和射程。

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