詳解東風DF-26B和DF-21D兩枚飛彈同時擊中南海目標的飛行時間和軌跡

2020-11-27 EDN電子設計技術

近日，據《南華早報》等媒體報導稱，中國人民解放軍在8月26日上午向南海發射了兩枚飛彈，分別是東風-26B和東風-21D。那麼這兩枚飛彈的飛行時間是多久，其飛行軌跡又是如何呢？請看我們的詳細分析......Lxoednc

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其中，解放軍從青海西寧方向發射了一枚東風-26B彈道飛彈，從浙江寧波方向發射了東風-21D彈道飛彈，並準確擊中了位於海南島和西沙群島之間的南海某個區域海上高速移動的目標（靶船）。這是媒體首次報導中國向南海區域發射東風-26。Lxoednc

這次發射的東26確認為攜帶滑翔器彈頭的東26B，而非攜帶雙錐體+空氣舵彈頭的東26A。Lxoednc

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媒體解讀：一發是DF26，從青海發射（不是青島），2900公裡。另一發是DF21D，從寧波發射，1600公裡。Lxoednc

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知乎網友@牧之野畫的示意圖Lxoednc

飛行軌跡與時間計算

美國著名科技雜誌《大眾機械師》網以最快速度寫出一篇文章《中國向南海試射「航母殺手」警告美國》，文中稱：東風-26B和東風-21D都是反艦彈道飛彈，其中東風-21D射程在1800公裡，東風-26B則可以打擊4000公裡的艦艇目標。Lxoednc

EDN電子技術設計從技術的角度，通過簡要手繪飛行軌跡，來計算這次DF-21D與DF-26B的飛行時間。Lxoednc

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我們簡單手繪了上面的飛行軌跡，因此，實際飛行距離不是網友看到的簡單示意圖上的直線飛行距離。也因此距離要長，所需時間也會有所增加。Lxoednc

DF-26B的飛行距離大概是3500公裡，DF-21D的飛行距離大概是2300公裡。（其他媒體解讀：DF-26B，2900公裡；DF-21D，1600公裡）。Lxoednc

計算飛行時間之前，我們先說下幾個參數：Lxoednc

1、DF-21DLxoednc

公開射程：1500-2000公裡，其實公路機動發射，最大射程可達2700公裡（這也是飛行軌跡圖上超過了2000公裡的原因）；Lxoednc

上昇平均速度：10馬赫；飛行速度：13馬赫；末端突防速度：12馬赫；Lxoednc

命中精度300米左右。Lxoednc

2、DF-26BLxoednc

公開射程：4000+公裡；Lxoednc

上昇平均速度：10馬赫；飛行速度：20馬赫；末段突防速度：12-18馬赫，實際突防滑翔速度15馬赫；Lxoednc

命中精度以米為單位。Lxoednc

3、突防高度Lxoednc

洲際飛彈飛入和開始突防的大氣層高度大概450-500公裡，上面兩種中程/遠程飛彈的突防高度大概在100-250公裡；Lxoednc

1馬赫≈340.3 m/s（與音速差不多相當）Lxoednc

首先兩種彈道飛彈的飛行方式是：垂直進入大氣層->在大氣層飛行->到達目標附近->出大氣層->以突防速度射向目標。Lxoednc

那麼，兩款東風快遞的飛行時間分別是多少呢？Lxoednc

我們進行簡單計算如下：Lxoednc

DF-26B：250*1000/（340*10）+3000*1000/(340*20）+250*1000/(340*15)≈73.5+441+49=563.5秒，約9分23秒。Lxoednc

DF-21D：200*1000/（340*10）+1900*1000/(340*13）+200*1000/(340*12)≈58.0+430+49=537.0秒，約9分差3秒。Lxoednc

可以看出，兩種飛彈由於突防高度不一樣，突防速度也不盡相同，但是突防的時間幾乎一致（約49s），這個一致的突防時間估算與精確打擊原理和系統設計吻合。Lxoednc

其總飛行時間應該也不是網友們簡單估算的5分鐘。Lxoednc

以上只是作者Challey個人預估計算，不作為實際依據。Lxoednc

關於末端突防速度（中美俄對比）

彈道飛彈雖然有很多有優點，但是也有一個致命的確定，彈道飛彈顧名思義，發射出去之後就像一顆扔出去的石頭一樣，「彈道」已經是固定的了，所以想要攔截只要能計算出這個「彈道」就行了，為此，各個國家一直在提升彈道飛彈的速度特別是末端再入大氣層速度來提高其生存效率，可是彈頭在再入大氣層時，受到氣動力和氣動加熱作用，其表面溫度將達數千度攝氏度的限制，飛彈末端速度又不能無限增加！Lxoednc

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在研製第一代洲際彈道飛彈時，美國、蘇聯與我國都遇到過如何讓彈頭安全再入大氣層的難題，為此大國競相研發核彈再入大氣層載具。目前全球最先進的洲際飛彈核彈頭再入大氣層防熱材料已經發展到了第三代，即用碳纖維/碳基複合材料。其中美國在這一方面最為領先，美國W88核彈頭所用的MK-5型再入大氣層載具，重量只有90公斤，不僅耐熱還未核彈頭小型化做出來不小的貢獻。Lxoednc

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美國依靠其領先的洲際彈道飛彈及再入大氣層載具技術，曾經在一次試驗「和平衛士」洲際彈道飛彈時，該飛彈末端飛行接近地面時速度達到了26馬赫，這樣的速度是當今世界任何一個國家的防空系統都無法攔截的。根據相關專家的推測，以26馬赫速度落地時彈頭前尖端處溫度，可能已經高達可達3000攝氏度，早已超過絕大部分金屬的熔點！Lxoednc

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俄羅斯在洲際彈道飛彈研發上也不遜於美國，由俄羅斯近期公布的「先鋒」高超音速飛彈在大氣層能飛行速度就可以達到20馬赫，可以想像俄羅斯洲際飛彈在再入大氣層時的速度，由於數據較少，根據美國媒體給出得數據，俄羅斯最先進得「薩爾瑪特」洲際彈道飛彈末端再入大氣層時最快速度可達7.5千米每秒約合22馬赫。Lxoednc

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美俄有的中國也有，在研發東風-5A洲際彈道飛彈時，中國以劉連元院士為首的專家組，花了兩年時間，開發出「高XXXX/XX基」複合防火熱材料後，才使彈頭再入防熱問題得到圓滿解決。目前，中國最先進得洲際飛彈應數東風-41公路機動固體燃料洲際彈道飛彈和東風-5C發射井發射液體燃料洲際飛彈，據悉這兩款飛彈的末端再入大氣層速度都達到了20馬赫。Lxoednc

註：洲際飛彈載入大氣層突防速度，這一速度普遍在15馬赫以上，並非中段飛行或者平均速度！Lxoednc

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責編：ChalleyLxoednc

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