美国洲际弹道导弹发射重量:俄罗斯的洲际弹道导弹飞行速度20多马赫
美国洲际弹道导弹发射重量:俄罗斯的洲际弹道导弹飞行速度20多马赫如果按照弹道导弹的射程公式来看的话当一枚导弹被发射出去之后,如果不断的在火箭的推动下提高海拔高度,这枚导弹会射得很近,但速度依然会很快。这是因为最终动能积累成的势能被相互转化的作用。基本上落地的速度所包含的势能是火箭燃料燃烧所释放的化学能的总和。咱们从原理上来简单的聊一下:所谓的弹道导弹其实就是一枚没有入轨能力的火箭。利用弹道导弹上面的火箭发动机将载荷(弹头)举升到一定的高度,然后载荷会被抛射出去,以抛物线的形式落回到地面上。其实这是一个动能和势能相互转化的过程。
一提到洲际导弹,很多人就会用美国或者俄罗斯的导弹来说事。
什么射程达到17000公里,什么速度达到了20马赫以上……认为美国和俄罗斯在导弹的技术上会领先我们很多。
今天咱们就专门来讲讲弹道导弹的速度到底是什么概念。
其实很多人提到的弹道导弹射程和速度的概念并不是特别的清晰。
咱们从原理上来简单的聊一下:
所谓的弹道导弹其实就是一枚没有入轨能力的火箭。利用弹道导弹上面的火箭发动机将载荷(弹头)举升到一定的高度,然后载荷会被抛射出去,以抛物线的形式落回到地面上。
其实这是一个动能和势能相互转化的过程。
当一枚导弹被发射出去之后,如果不断的在火箭的推动下提高海拔高度,这枚导弹会射得很近,但速度依然会很快。这是因为最终动能积累成的势能被相互转化的作用。基本上落地的速度所包含的势能是火箭燃料燃烧所释放的化学能的总和。
如果按照弹道导弹的射程公式来看的话
弹道导弹通常会在一个叫做Y0的高度上所有的助推火箭关机,然后这个关机点的速度叫做V0,同时,弹道导弹在这个关机点的位置上还会形成一个叫做θ的抛射角。导弹的弹头会沿着这个θ角开始做抛物线运动。
导弹在火箭发动机开始工作直至火箭发动机关机熄火的这段时间内叫做上升段,也就是飞到Y0的高度;从Y0的高度一直继续飞到h的高度的时候这一段叫做中段,如果到了h高度,导弹基于地面的垂直速度为零,而势能最大。这一段逐渐减慢的飞行过程也中段反导系统所要所要打击的飞行阶段。过了h的最高点,导弹在重力势能的作用下不断提高速度,这个阶段叫做再入段(或者是末段)。
如果要列出公式的话就是:
关机点速度分量:
Ux = V0cosθ
Uy= V0sinθ
导弹飞行时间
T= (2Uy)/g
导弹末端速速
V = Ux2 Uy2sinθ - gT
导弹的射程
R= (V 2 sin2θ)/ g
具体的推导过程咱们就不详细说了,反正仅仅看一篇文章,没必要上数学课。
但我们会发现导弹射程R和导弹的末端速度V是成正比例关系的。也就是说导弹的射程越远,其末端速度就会越高。
看公式觉得难计算,这里已经给大家计算好了,列个表格:
我们可以发现,如果导弹的射程大于了8000公里,那么导弹的末端速度就可以达到19.06马赫,如果射程大于1万公里的话,导弹的末端飞行速度就是20马赫出头了。
如果继续提高导弹的射程,那么末段速度还是可以成比例的提高。
如果细心的读者可能会注意到刚刚提供的表格上面有一条红色虚线,这是14马赫的分界线。只要弹道导弹的速度高于了14马赫,以目前的技术手段是完全无法有效拦截的。简单的说就是4000公里射程以上的弹道导弹是根本拦不住的。
说回开始我们提到的,我们的导弹的速度呢?
对照上表看官宣。射程大于1万公里的导弹速度都可以达到20几马赫。这是普遍的物理学规律,如果我们射程1万公里的导弹,而末段速度却只有5马赫,那么这枚导弹一定不是弹道导弹,而且这是违背物理学规律的。
如果真有,那就只能说厉害了我的国,我们在航天器回收领域取得了别人永远不能超越的成就。
所以啊,美吹和俄吹,在导弹这个范畴内可以歇歇了,都一样的,吹什么吹。