歌の女神 歌の女神
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弹头/返回舱再入的一些事情 资料来源:航空知识 从流星体说起,一个流星体在我们大气层外的太空中飞行,人是看不见它的。这是因为太空中的分子如此稀薄,与它们的碰撞不会造成明显的影响。但如果它的轨道穿越地球大气层,它就变成了流星。 在这里它开始与更多的分子碰撞,这些碰撞会变得越来越频繁。等坠落到低海拔密度较大的空气中时,它就会减速,每次碰撞都会将一些运动能量转化为热能。随着热量不断增加,直到流星本身变成一个白炽灯,在天空中划出一道轨迹。 为了研究再入的过程,我们可以考虑以下三种因素的对比:如果两个不同重量的物体,以同样的速度和入射角进入地球大气层,重的物体和轻的物体会同时开始升温。但是空气分子的撞击会更快地减慢轻的物体,轻的物体的减速发生在更高的高度。而更重,也就是拥有更多动能的物体穿透得更深,在达到加速度的峰值之前,较轻的那个产生的热量总量,比重的产生的少。 两个完全一样且速率相同的物体,从不同角度进入大气层,也会以不同的速度减速。更陡的角度导致物体更快地遇到浓密的空气,导致更突然的减速。 两个物体产生的总热量是一样的,但是从高轨道进入的物体热功率峰值较低。相同的流星以相同的角度进入,但速度不同。更快的流星在空气分子的猛烈轰击下,减速更快,以更高的速率产生更多的热量。通过以上三种对比,我们知道弹道系数(重量和尺寸的关系)、入射角度和入射速度,是再入时必须考虑的三个要素。 对于再入任务来说,两个天然的挑战就是减速和加热。如果发热或减速超过载具所能承受的极限,任务就无法完成。 想战胜它们有两个可以努力的方向:一是在设计方面,通过修改载具的形状,以及质量与尺寸的比值,也就是弹道参数;二是在再入流程方面,通过装订弹道曲线,它的速度,它的姿态,以及它进入地球大气层的角度。 要实现洲际弹道导弹弹头的成功再入,减速和加热二者之中,高减速对弹头来说不成问题。但是太热不行。为了减少热负荷,理论上可以通过点火反推火箭来减速。但是,如果用这种方法来,让载具减速到合适的速度,所需的反推火箭系统的体积和重量是弹头重量的数倍,这种方法显然不行。 如果改变再入角呢?浅角度会减少峰值热负荷,因为它延长了加热时间。但是从动能转化来的热量,无论如何都是一样的,较长时间的再入还会让载具多吸收一些热量。 此外,浅再入角还有其他缺点:再入过程中大气层与载具作用会导致打击精度下降;还为敌人拦截提供了更多时间。陡峭的再入就可以最大限度避免拦截,还可以让弹头在抵达目标之前尽可能少受大气层影响。所以为了任务的成功,最好采用陡峭弹道再入。 但这样我们只能从设计的角度解决发热问题了。直觉上我们认为如果想要飞得更快,需要流线型的形状。在亚声速下确实是这样的。但是超声速航行中,高速移动的载具会推开空气分子,形成一道激波,随着速度的增加激波变得更加剧烈,同时发热也更剧烈。 洲际弹道导弹将具有自由落体再入速度可达6000米每秒。这种速度下,分子碰撞热和切开空气时的摩擦生热,会集中在流线型载具的某一小个部位,局部产生的热量可能导致温度超过8000摄氏度。为了对抗这种可怕的高温,可以考虑设计一个钝头的再入载具。 钝头的设计可以让激波出现在载具的前方。这是因为大气分子,与它的前表面相撞,反弹并拦截其他进来的分子,在弹头前面形成一种类似警戒线的结构。这个区域的热量最多,但它不在载具表面。钝形将弹头的峰值加热降低到流线型的一半,它仍然会加热到4000摄氏度。对于无保护的弹头结构来说还是太热了,但已经是合理范围。这时可以在弹头末端安装散热器将多余的热量排出。但携带散热器,可能意味着减少了超过四分之一的有效载荷,还减慢了导弹的速度,让它在大气中停留更长时间,打击的精准度就会下降,并且更容易拦截。 为了最精准的打击和在大气层中的最短的停留时间,我们还是得重新考虑流线型设计。但这样的话哪怕使用散热器也不能带走流线型载具返回时突然产生的极端热量。还有什么其他办法吗? 如果热量不能被吸收,为什么不能让它在产生的同时被抛出?答案已经呼之欲出:烧蚀。如果在流线型弹头的正面表面覆盖着一层层烧蚀材料,由纤维树脂和陶瓷组成。这种烧蚀层,首先它是热的不良导体,其次它的表面随着发热逐渐融化带走热量,并且蒸汽形成一层薄绝热层。最终只有一小部分热量可以到达载具表面。应用烧蚀原理配合流线型弹头,解决发热问题、允许更陡的再入角、增加最小的额外质量,同时速度最快,被拦截的可能性降到最低,精度也达到最高。这就是洲际弹道导弹弹头的最优设计方案。
🇮🇷 VS 🇮🇱 目前情况损失 引用他人资料,非商业用途,版权归原作者所有。 伊朗的损失情况 据伊朗法尔斯通讯社的数据,截至6月16日,超过215名伊朗人在袭击中死亡,1200余人受伤。 损失的重要人员除了军方的1、2、3号人物和9名核科学家,还包括:最高领袖哈梅内伊的首席顾问、国家安全委员会秘书阿里·沙姆哈尼;革命卫队情报部长梅赫拉比准将;革命卫队情报司令卡泽米准将;革命卫队空天军司令哈吉扎德准将;革命卫队空天军副司令穆赫辛·巴盖里准将(和军方一号人物巴盖里不是同一个人);革命卫队空天军副司令穆哈吉准将;革命卫队无人机部队司令塔赫普尔准将;革命卫队防空部队司令谢赫扬准将;革命卫队导弹部队司令贾法里准将;革命卫队情报部门副部长哈萨尼准将;还有朱尔萨拉、萨法普尔、塔耶布三名准将,其具体职务尚不明确。他们中的大部分,死于以色列的第一波打击。这么多司令和副司令,可以说,革命卫队高层几乎被一锅端。 设施方面,伊朗的导弹基地、核设施,还有其他基础设施损失不算大。真正损失大的,是防空力量。根据各路流传出来的视频推断,德黑兰以西(伊朗西部)至少有3-5个雷达站、多个防空阵地,以及十余套防空系统被摧毁。伊朗防空系统本就落后,目前防空网已七零八落。 以色列空军声称,已经夺取伊朗西部制空权。这还真不是吹牛。以色列空军发布了一段视频,内容是一架F-35I在德黑兰上空锁定目标。15日当天,以色列空军甚至在马什哈德上空,击落了一架伊朗加油机,马什哈德在伊朗东部边境,距离以色列足有2300公里之遥。以色列战机能跑到这里,可见伊朗的防空力量薄弱。尽管形势艰难,伊朗还是组织起了反击,并给以色列造成了损失
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