钢铁时代
时间:2023-05-25 来源: 作者:十年残梦
在后世,导弹几乎改变了整个世界,按照性能区分,分成了海陆空三个区域,因此发展起来,不同类别的导弹,并且根据职责的不同,也出现了攻击性导弹,防卫性导弹,甚至是单兵导弹,可以说,除了轻武器之外,大部分的重装备,如果不能够跟导弹结合,就无法发挥最大的作用,海军单位和空军单位,一定程度上面,只是成为了武器的平台,双方相遇,在视距之外,就看导弹的性能和雷达的性能进行攻击,一方可以轻松无损的干掉落后的另外一方。
甚至是航母也因为导弹而出现了危机,以前航母对于战列舰有着足够的优势,火炮几十公里的射程,对于航母数百公里的作战半径,有着巨大的不同。可是导弹不一样,不说巡航导弹,数百公里的射程,就算是普通的舰舰导弹,也在200到300公里的射程之中,对于航母来说,必须要防卫的范围增大了,从原来的几十公里,增加到了数百公里,这种增加,对于航母的防护能力,起到了巨大的威胁。
中国在各方面的科技上面,已经超越了这个时代,具备了发展导弹的基础,如果不能够在导弹这边,有更加深入的研究的话,之前的一切基础,将会化为乌有,这是杨元钊所不允许,换成之前,中国还灭有介入这个领域的时候,杨元钊不会硬生生的提升,可是现在,中国已经触摸到这个门槛了,之前演习的火箭,已经有了导弹的雏形,甚至一定程度上面,在技术性能上面,比导弹的鼻祖,v1导弹要出色的多,那只是一个类似无人机一样的简陋的东西,命中率几乎可以忽略不计,中国却可以形成类似覆盖攻击,虽然有些瑕疵,却可以接受。
导弹太重要了,在飞机之后,杨元钊很少的介入到中国科技体系之中,生怕自己的某些动作,把未来的基础给打破了,可是这个导弹,是不允许有问题,他不但对这一个项目进行资金倾斜,也绘制了大量的图表,并且把在后世听到的理论,囫囵吞枣的交给了项目组。
因为杨元钊的重视,空气动力方面一些专家,专门的前来,对于这些火箭的气动力外形进行研究,一款无人飞行器,使用的是大推力发动机,这种武器很引人注目,在大量专家的加入之下,除了尾翼之外,尝试着添加一些翅膀之类的,增加他的稳定性和准确性。
事实上,加入了这些之后,性能有了巨大的提升,杨元钊也是日理万机,他没有能够亲临,如果他亲临的话,他一定会看到,这一款武器,似乎越来越像是二战时期,德国军队v1导弹了,粗大的身体之上,简单的尾翼,中间有一个直通平行机翼,可以给火箭巨大的升力和稳定性,就实验结果来说,已经基本上达到了设计的要求了,如果就火箭炮这样的武器上面,这已经可以投入到战斗了,比之前实验性能上增加了许多。
把火箭制作的越来越像飞机,这多多少少是一个历史的必然性,可是中国在动力学上面,远超过二战时期的德国,在各种新的材料的使用之后,速度很快,特别是杨元钊直接解决了燃料问题,使用的是航空煤油作为原料,加入了一些制氧剂,一定程度上,以最佳的混合比,提供了足够的动力,在澎湃动力的支持下,火箭的速度不断的加快,性能指标很让他们满意,在60公里的射程之中,最多只用了7分钟就飞跃了。
这已经超过了最快飞机的速度,可是还低于炮弹的速度,火箭的准确度有了,可是速度不足,650公里左右的速度,对于射程而言,或许太慢了一点,即便瞄准了对方,除非是覆盖攻击,否则,就连步兵都有可能躲闪,更别说机动单位了。速度是一款武器的关键,机枪之所以那么的厉害,就是因为速度,否则,即便可以在短时间投射足够的子弹,没有这个速度,对方可以轻松的躲闪,再多也没有效果。
这一点难不倒这些飞机动力方面的专家,中国别的方面不强大,可是动力上面足够的强大的,增大火箭的直径,哪怕是一点点,就能够提供很多的燃料,加上制氧剂等,配备上出色的发动机,就足以让火箭的速度再上一个台阶,在他们逐步的提升,把最高速度从180米每秒,逐步的提升到195米每秒的时候,突然出现了问题,动力大幅度的丧失,虽然加大了动力,按照计算的比例,本来应该提升的速度,却没有显著的提升。
这是一个问题,并没有引起专家们的重视,他们继续加大动力,在动力加大到一定程度的时候,火箭在不断的加速之后,实际上,是超过音速,某些程度下,比火炮的极限速度更快,简单的装上去的尾翼,不但没有起到作用,反而因为速度所产生的冲击力而断裂掉了。
这可是一个巨大的问题,也是从未发现的问题,引起了飞机专家的研究,杨元钊本以为很快,就会得到有关的实验数据和而结果,没有想到一等就是一个多月,再一次的找到时间,去关心之后,他愣住了,这个原因,他突然的想到了一个重要的问题音障,200米每秒的速度,距离因素的340米还有一定的距离,却是一个重要的节点,大展弦比的直机翼飞机,在飞行速度接近声速时,会出现阻力剧增,操纵性能变坏和自发栽头的现象,飞行速度也不能再提高,因此人们曾以为声速是飞机速度不可逾越的障碍,因此得名音障。
杨元钊还以为,在这一次战争之中,不可能接近和突破音障,可是却在这里遇到了,其实早在火箭之前,大口径的火炮,大部分已经超过音障了,只不过火炮打出去之后,速度就迅速的降低,没有一个速度的持续性,这种表现,并不足以影响到火炮的性能,可是火箭和飞机一样,是持续加速的飞行物,是否能够突破某种速度,是他越过足够的距离的根本原因。这种情况之下,速度往往是超过和接近音速。
音障说白了,是飞机或者其他的飞行物,在接近音速的时候,遭遇到的空气共振的阻力,一般而言比空气重的飞行物,他的表面气流的流动速度,并不均衡,往往700公里左右的时速的时候,就会初步的遭遇,哪怕发动机的动力足够,却因为种种的阻力,而无法继续加速,只有突破了音速之后,才可以减弱下来,阻力和其他性能大幅度减少。
这个问题不解决,制作出的火箭,只能够达到亚音速,也就是在700公里每小时的速度以下,这种速度之下,火箭的穿透力和战斗力也可以,以此制作出来的火箭炮车,也拥有足够战斗力,可是杨元钊又不是只是研究火箭炮车,他是想要依托着火箭炮车,积累一些经验,为导弹打下基础,甚至未来喷气式战斗机,也需要突破音障,不解决这个问题不行。(未完待续。)
钢铁时代 第一千六百七十八章 音障困局
音障,这是飞机领域遇到的问题,跟地面机动车没有关系,毕竟机动车在地面上,很少有超过500公里以上的时速的,可是在空中,接近音障很容易,要想未来飞机和导弹领域,有足够强悍的,音障就必须要突破,对于音障,甚至是空气动力这些方面,杨元钊在目前情况之下,甚至不如专门研究这个领域的普通工程师,他不可能给予出直接的解决方法,可是后世,二十一世纪,资讯大发达的时代,杨元钊哪怕没有了解基础理论,可是在网络上面,无数的文章和图片,特别是后者,他对于导弹的基本形态,有了一个印象的认知,他根据印象,把比较常见的导弹的形态都给画下来,细长的圆形身体,中部的狭小机翼,还有尾翼,这些都是后世导弹的独特形态。
为了保证成功率,毕竟后世的先进的经验,并不能够完全的应用到这个时代,毕竟后世导弹不知道走过了多少代,在一步步的研究和深入之中,才形成了后世的体系,好在杨元钊所记录的导弹的样子很多,不少还是大型运载火箭,他这么多年,不停的绘图,对于绘图方面有经验,不过是绘制几个图形,很快就绘制了数十个,都是大体上面的样子,没有明确的标尺,甚至不能够称之为视图。
这些形态虽然不能够告诉这些专家们,为什么使用这种状态,能够解决音障的问题,却可以帮助他们制作出实物,事实上,在中国科技高速发展,到达了一定深度之后,杨元钊所起到的大部分的作用,就是这个,用后世的经验,实物,图画来指引,给这些科学家启发,有时候灵光一闪,可以解决大部分的问题。
研究者们,对于杨元钊的作法已经相当的熟悉,他们在这些图形上面寻找灵感,并且比葫芦画瓢,大部分形态都无法起到作用,在按照这些图的样子,制作出来的火箭样品,不但没有起到推进火箭的速度的作用,反而对火箭的速度有巨大的障碍。后世很多的武器,很多的新一代的东西,之所以性能那么出色,原因就在于计算上面,用更先进的算法,用更加出色的计算工具,最终形成的结果,让导弹的灵敏度和威力很大,现在,中国的火箭只是一个雏形,速度还无法发挥出这个威力。
就跟船的形态一样,后世的军舰,往往是方形船尾,原因很简单,高速航行之下,阻力减小,可是在速度达不到这个程度的前提下,方形反而会加大阻力,比如说保持在18节以下的经济船速的时候,方形尾反而会阻碍速度的提升,浪费动力,故而后世的战舰,大部分都没有采用经济航速,即便在非战争状态下,也很少低于20节的。
技术领先也不是万能的,好东西必须要在特定的环境之中,才会有好的效果的,没有达到这个标准的情况之下,反而有不好的影响,后世的很多的导弹的形态,都是在速度3马赫以上的,突出隐身性能和破防性能,现在连基础的都没有做到,最多就是接近了的700公里的音障范畴,跟21世纪的那些超级导弹来说,差的不是一点半点,更别说这些进阶性能了,只是初步的初级到了音障,甚至连穿越和突破都不可能。
杨元钊画出了许多的图形,有些是非常先进的,有些是落后的,其中一款最简单的中翼和尾翼,看起来很简单,也很厚重的,似乎是为了增加翼的强度,而不是升力和稳定性,在没有别的选择的情况下,研究员选择了这么一款,也只有这么一款可以选择。
之前的图,给了研究者启发,并以此引申出来众多的火箭类型,不单单是火箭炮车。科学,就是在不断的尝试,不断的失败之中,逐步的进步的,在充沛的资金的支持下,火箭研究还在继续,任何可能性都可以尝试一下,制作出来,放出去就好了,失败了是积累经验,万一成功了呢?
谁都知道,成功的可能性很少,可是这一次,弄好了之后,不但成功了,性能非常的出色,稳定性提升了很多,飞行姿态更加的平稳,空气的阻力在减小,射程也提升了不少,整体威力当然上升了几个档次。
为什么会这样,因为突破音障的问题,让所有人都不知所措,甚至连高速飞行的物体不可能超过700公里每小时这句话传出,就跟历史上一样,不同的是,他们遭遇到的问题更加的突然,也更加的前卫,如果不是杨元钊给出的绘图,说不定要困扰中国一二十年,历史上,从音障在二战之前出现,一直到二战之后还没有解决,还是在冷战时期,美苏疯狂的在武器装备上面投入,在庞大投入和机缘巧合之下,才解决了音障。
这一次,杨元钊用后世的经验,就解决了问题,第一次试验,因为稍稍有些保守,速度只是固定在200米每秒,也就是720公里每小时的样子,这大概是音障的入门级,接下来,有不断的加大速度。
任何的研究有实物就好办了,根据实物进行的研究,并且分析为什么会这样,算是极大促进了空气动力学,特别是音障方面的进步,对于音障的运行方式,大体上面的影响,以及突破了音障之后,所产生的变化进行了逐一的纪录和研究,杨元钊画出来的图形,进行了大量的计算,增加了尾翼之后,一款更加成熟的火箭炮出现了。
由于这一款火箭炮的加工不太容易,是一个3管并列的形态,不是之前演习之中的12管,没有考虑到动力方面的问题,减少了火箭发动机的功率和液态燃料的量,射程从60公里的额降低到了45公里,但是精确性却提升太多了,经过了仔细的测算,最终的结果的预计可以达到280米,甚至是160米。
之前500米,再怎么的努力覆盖,总有疏漏的地方,这也是火箭炮最大的问题,可是缩小一半,到了280米的时候,基本上覆盖就足够均匀了,至于160米,只要超过120门火箭炮,几乎是全覆盖,攻击的密度有了,威力也会有。
之所以取得这么惊人的效果,原因很简单的,没有尾翼的火箭,飞行姿态难以保证,会有大量的误差,稍稍一个偏差,火箭都不知道跑到哪里去了,可是经过了尾翼他的添加之后,稳定性大增的,一定程度上面增加的精确度。
这还是采用低密度装载燃料的前提下,如果按照之前的标准,向其中装入足够多的燃料的话,射程突破60公里,甚至是80公里,都没有任何的问题。
借助着空气动力学上面的积累,中国制作出了精准的火箭炮,就这一点来说,就足以让人振奋了,最关键的死,逐步的掌握了大量的数据之后,特别是在尾翼的设计上,既要保证稳定性,又要保证射程,其实尾翼的增加,不完全减少射程,一定程度上利用,增加升力的情况下,甚至可以增加射程,只要调整角度问题就可以了,加上火箭发动机和的燃料,这些都是材料领域的事情,如果把这些方面都给解决好,火箭的射程甚至在一定程度上面,还可以提升一些的。
一个尾翼仿佛是一个新的天地,跟之前就完全不同了,尾翼的出现,让火箭动力跟飞机动力有些结合在一起,可以巡航的发射,甚至是更高的的导弹,也开始研制,平流层之中的,借助着平流稳定,可以很大程度上面,减少燃料的消耗,而且更大的火箭,甚至是巨型火箭也在立项。
后世的火箭,已经飞上了月球,飞出了大气层,杨元钊虽然没有打算提前把卫星给弄出来,必要的技术储备还是要的,火箭的基本研制成功,那么导弹和火箭这两者都需要进行下去,火箭是他们的根基。
杨元钊还创举一样的提出了三层火箭的形势的,借助三级火箭,分离和加强,提供足够的推力,形成更加巨大的射程,以解决单独的火箭,不停的增大,所产生气动力和燃料不足的问题,脱离的机体,会让运行时候的总体的重量会更加的轻盈,相应的速度会更快。
至于液态燃料,杨元钊也不知道,只有从高分子材料上面做准备,从石油的萃取物之中,找到能量更高的,借助着石油化工方面的推进,分离组合出更加强大能量的推进材料,火箭发动机,跟飞机发动机,从这里上面,就走上了完全的不同,不再考虑稳定性和持续性上面,更多的体现在爆发性上面,只要能够坚持在火箭的射程,只要火箭的速度够快,可能60公里只用几分钟的时间的,如果说支持几百小时,几千小时,甚至是上万小时的东西不容易弄出来,可是弄出来个十分钟的东西,只要保证在十分钟之内,能够承受高温和超强动力的,这个作为火箭的材料没问题。(未完待续。)
钢铁时代 第一千六百七十九章 初步定型
突破了音障之后,火箭炮已经可以应用于实战之中了,中国不可能让火箭炮如同后世的导弹那样,用3马赫和5马赫的速度,快速的突进,那是高速破防的导弹的速度,火箭炮最多只能够作为廉价的覆盖火力,从初速的50-80米每秒,迅速的增加,在确定了比较廉价的前提下,最大速度不会超过650米每秒,就这样的速度,已经足够的惊人了。
对于目前的中国来说,火箭炮只是刚刚起步,实验性的火箭的研制基本完成,这只是万里长征的第一步,可是这样的武器,基本上无法使用到战争之中,实验室的产品,主要是为了研究需要,并且突出威力,成本是最不需要考虑的问题,可是真的大规模列装的前提下,成本很重要。
中国经济总量极为庞大,哪怕是教育和基本保证方面,消耗了太多太多资源,可是落到军费上面的绝对数量也相当庞大,可是中国的军队编制庞大,陆海空军加起来超过千万了,一款大规模运用的武器,如果价格太贵的话,不足以大规模的采购。
就目前的火箭成本,中国这样的财大气粗,用起来都肉疼,比炮弹贵上百倍,这个对比的还是同口径的炮弹,不是最高端的16寸火炮的炮弹,就算是16寸舰炮,看起来很庞大的,都只是这个火箭炮价格的四倍,可是16寸口径的舰炮的威力,远比207,甚至是307火箭炮大的多。
这种一次性的东西,必须做好简化,否则的话,即便威力在强大,也没有使用必要了。这还只是说火箭本身的成本上面,没有算出来火箭研究的巨大投入,如果算上那个,一枚火箭,可比一发大口径炮弹来的贵,同口径他可以买到炮弹的50个,可是一枚火箭炮,无法完成50发同口径炮弹所做的工作,这个价钱就有些太贵太贵了。
要简化,要降低成本,首先是从材料上,火箭炮由于方方面面的原因,使用的都是航空铝材,并且添加了许多珍贵的金属作为添加剂,增加延展性和耐用性,并且作为一次性的武器,每一次实验,就实打实的利用一枚,为了最大限度的获得实验数据,能够用上最好的材料,就用上最好的材料,能够用最精确的加工方法,就使用最精确的加工方法,这样下来,单个的成本也就大了。
这是一般实验室产品的通病,好在,大规模的定型生产之后,就会有相当幅度的降低,中国在成本上面,有一整套的方法,一些实验性质的步枪和火炮,他们的价格高昂,真的大规模生产起来,就降低很多,基本上达到了可以使用的程度。对于火箭炮来说,也是如此,之前遭遇音障,造成了火箭的成本的大幅度攀升,主要是气动力方面的,增加火箭弹的速度,增加威力,通过杨元钊的指点,突破了音障这个问题的时候,要实现它就不难了,气动力结构已经弄出来,然后就是根据这个进行改动,很多时候,不用那么高端的材料就可以实现了。
这在武器的发展历程之中,很多次的遇到,在没有突破某种界限之前,不得不用最尖端的材料,逐步的攻克那个难关,真的越过了之后,才会发现,原来只要符合了某种条件,不用特别好的材料,也同样能够产生效果。就比如说,米格25这一款飞机来说,这是一款专门对付美国高空高速侦察机的飞机,在刚刚出现的时候,创造过许多的世界纪录,很是震惊了一大票的军事专家,甚至有人认为这是俄罗斯放出来的烟幕弹。
可是实战之中,美国人才发现,米格25真的是如此出色,他可以紧跟着黑鸟高空侦察机,警告甚至是轻松击落,在高空之中,最高速度超过3马赫,这样的速度在绝大部分的战斗机上面,根本没办法实现。在没有弄清楚米格25的真正性能的时候,美英都惊慌异常,他们无论如何也想不通到底是什么,让米格25拥有如此强大的速度,跟音障一样的,2.5马赫会出现热障,那是一个巨大障碍,甚至突破难度比音障更困难的,历史上,只有三款飞机突破了这个领域,分别是米格25,米格31和美国sr-71黑鸟。
黑鸟的价格昂贵,即便是美国也承受不了,整体93%以上是使用钛合金,甚至还没办法解决漏油的问题,一直飞,一直漏油,当时美国人就很好奇,这种对付sr-71的飞机到底是怎么制成的,是钛合金么,颗为什么没有漏油的问题,sr-71只能够用于侦察用途,可是米格25却可以攻击,高空突袭,这是让他们百思不得其解的。
有时候,秘诀一点就破,是当一架米格25叛逃之后,美国人终于弄清楚了,解决这个问题的方法居然如此的简单,不锈钢就可以,米格25就是一个整体用不锈钢的制作大铁壳子,热障和音障,都完全没有问题,在2.4万米的高空,可以以2.8马赫的速度飞行,也是得益于这一点,但是除了高空高速之外,其他的性能非常的差,甚至无法安装雷达,这一次的叛逃也很快揭开了米格25的神秘面纱,米格-25战斗机在许多方面具有自身的优势,但是从整体性能上说仅仅相当于美国的f-4“鬼怪“式战斗机,对美国当时新研制的f-15“鹰“式战斗机和f-16“战隼“战斗机构不成太大威胁。
这就是突破某种界限的可怕,火箭炮也是如此,在杨元钊的提点下,用更出色的气动力结构,解决了音障这个问题之后,也确定了整个火箭弹的空气动力结构,用最简单的空气动力结构,让火箭本身材料降低到了最低,多用一些便宜的,容易锻造的材料,比如说,添加了某种元素的钢材,或者是铸铁,或者普通的铝合金,少用一些昂贵的材料,比如说,镁,锂,铜等金属,这样会造成性能上面减弱,可是气动力的调整之下,性能的减弱跟价格的降低,就成正比了,基本上可以投入到实战的研究中了。
从廉价到高价,立刻凸显了这个火箭弹的价格,特别是小口径,在一次推论之中,甚至降低到了同口径迫击炮弹的价格3倍,要知道,火箭弹的重量普遍是迫击炮弹的10倍以上,同口径的火箭弹的威力也比迫击炮弹大的多,中间的差距更大,也让火箭弹的价格提升了起来,在一定程度之上,小口径的火箭炮的性能,超过了迫击炮,会成为特种部队灵活运用的对象。
当然了,杨元钊很清楚,火箭炮是廉价的,可是未来的火箭炮领域之中,最重要却是导弹,那才代表着未来的方向,导弹从来都不是价格低廉的,一个真正的高性能导弹,甚至比一般的飞机价格都高,这种导弹的威力巨大,可以大幅度的提升战斗机的性能的。
故而,在杨元钊的支持下,在逐步的降低火箭炮的价格之后,火箭也分成了两个不同的方向,一种当然是降低价格,制作出非常廉价的一种武器,一种则是讲究精度和控制性能,暂时没有研究出比较可靠的芯片雷达,但是方向是有了,运用各种动能的不用变化,控制火箭的轨迹,哪怕是一点点的改变,都会让最终的命中点截然不同,这就是火箭的变换性和可控性。
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