为啥欧美造不出高超音速导弹,包括俄罗斯的匕首、先锋和锆石也注水严重?主要是这玩意不能只靠超算模拟,更要实打实靠风洞去吹,两者相辅相成。 超算模拟是一种利用超级计算机进行计算的方法,涉及到复杂的数学模型和算法等。但终究没法完全模拟出一个真实世界,尤其是在高超音速领域,为啥? 主要是流体力学本身就较为混沌,没有绝对准确的答案,因为数学模型和仿真软件本身就存在着误差。所以,流体力学数学模型在超算模拟时,还需要研发人员输入一堆经验参数,也就是凭经验。 基于此,无论什么超算都算不准,只能算出一个近似值。那如何缩小误差呢?答案是做出等比例精准模型放在风洞里面去吹,只有实打实吹出来的各类参数才是最优解。 从这点来看,各国所谓高超音速导弹的上限就是该国的风洞上限,取决于该国高超音速风洞的上限,主要指标就是风洞吹出来的风到底有多快。因为你得把高超导弹模型放到风洞里面,在各种风速、角度和气候环境下各种吹,最后得出最佳值。 很多国家都有风洞,但大多是低速风洞和亚音速风洞,以及少数超音速风洞。超高音速风洞(5-10马赫),只有中美俄有,这玩意的技术难度和基建要求都堪称逆天。 当年,欧美因为计算机科学、气动理论、物理研究和结构研究等都很牛逼。然后他们就选择了既高大上,又节约成本的超算模拟赛道,放弃了高成本的风洞建设。 当时,我们也面临这个问题,但钱老认为还是要去风洞里吹一下才保险。然后我们就选择了两条腿走路。其实,但凡选择题,我们大概率是全都要,只有小孩才做选择。 现在,全世界最牛逼的风洞是中国JF-22超高速风洞,又称“爆轰驱动超高速高焓激波风洞”,研制建设周期为5年,总长167m,实验气流速度范围3-10km/s,大概9-30马赫。 JF-22最核心的技术,就是通过正向爆轰驱动器提供平稳驱动气流。据称瞬时输出功率高达15000兆瓦,要知道三峡大坝最大发电功率也才22000兆瓦,可见其性能有多强悍。 但这种强悍风洞,必须要有强大的工业体系支撑。比如,风洞材料必须经得起30马赫大风猛刮,以及复杂环境的冲击。到底啥材质肯定是绝密,但肯定要经过压铸。目前,世界最牛逼的超大型液压机就是中国的,8万吨级,美国只有4万吨。 除了材料,还需要强大的电力技术、软件、超级计算机、先进传感器等。把这些条件综合在一起,真正能造出牛逼风洞的就只有中国了。 所以,排名第二的是中国JF12风洞,总长265米,最大风速可达9马赫,温度可达3000摄氏度左右,被誉为中国飞行器的“摇篮”。 再往后才是俄罗斯与美国的风洞,最大风速在8马赫左右。有人说美国LENS-X风洞能吹出30马赫的风,这玩意能信?美国人吹过的牛逼还少吗? 如果高超音速导弹仅仅只是通过超算模拟,搞数字化实验,少了风洞验证和修正,做出来也就是个低版本的试验品而已,然后直接扔到现实环境中去实验,效果非常随缘。 2023年3月,美国下马了AGM-183A高超音速项目,这玩意最大速度5马赫,据此判断美国风洞最大风速可能就是8马赫左右。这个项目是洛克希德马丁公司搞的,连军队装备型号都给了,原本打算2021年装备部队的。 总共试射4次,第1次飞了143秒就嗝屁了,第2次干脆一头栽进了太平洋,第3次只高潮了16秒。第四次以5.1马赫飞了6分钟。4次总共烧了3亿多美元,“没有达成预期目的”,然后,就没有然后了。 “天下武功唯快不破”,其他国家当然也会一窝蜂大干快上。最著名的当属俄罗斯,不仅搞成了,还一下搞出了“三剑客”:海上先锋、空中匕首和海中锆石,每一款都不好惹,弹均10马赫突防。 其实,“三剑客”属于苏联遗产。当年,美国拿“星球大战计划”忽悠苏联,说什么要建立战略防御武器“天网”,在地球上空利用激光拦截并摧毁敌方导弹。吓得苏联赶紧投入几百亿美元改造洲际导弹来压惊。 当时,苏联改造洲际导弹的套路,就是可变弹道和高超音速技术,匕首、先锋和锆石“三剑客”就得益于此。问题是苏联最牛逼的风洞也就是超音速风洞,并不具备建立超高音速风洞的能力和条件。 苏联解体后,俄罗斯穷得一批,基本沿用了苏联的老风洞,至少没见过官宣和官媒报道。俄乌冲突,俄首次把高超音速导弹用于实战,但“匕首”与“锆石”都被爱国者反导系统击落过。按说高超音速导弹的突防速度如果达到5马赫,爱国者是没法拦截的。 他俩从来都是真真假假,大伙自行判断吧!但现实是美俄工业都空心化了,俄罗斯连完整的工业链都没有,连造炮弹都费劲,拿什么造超高音速风洞? 美国登月技术为啥会失传?F-22生产线为啥不能重开?说穿了就是产业链与人才链都没了。发展和建立一套成熟的工业体系,需要几代人前赴后继,毁掉却只需要一代人。 美军从海湾战争的辉煌到撤军阿富汗的苟且,也就是一代人而已。二十余年如一梦,此身虽在堪惊!