2024年12月3日,俄罗斯国防部通报了在地中海举行的演习。视频中展示了 Tsirkon“锆石” 高超音速导弹的发射过程。
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“锆石”高超音速导弹
戈尔什科夫海军上将号和戈洛夫科海军上将号护卫舰(22350型),发射了3M22 Tsirkon“锆石”高超音速导弹(SS-N-33)。
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22350型护卫舰“锆石”高超音速导弹
新罗西斯克号常规潜艇(636.3型“基洛”级升级版 )发射了3M14/3M-54 Kalibr“口径”巡航导弹导弹( SS-N-27, 出口型称“俱乐部”)。
与此同时,从地中海沿岸,“堡垒”海岸导弹系统发射了3M55 Onyx “缟玛瑙”超音速巡航导弹(SS-N-26,出口型称“红宝石”)。
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“堡垒”海岸导弹系统发射“缟玛瑙”超音速巡航导弹
高超音速导弹是指:主要在大气层内飞行,最大速度超过5马赫、可实施大幅度机动的导弹。常规弹道导弹最大速度也都可以超过5马赫,但使用抛物线弹道不能变轨的不能称为高超音速导弹。
高超音速导弹分为:
1,双锥体高超音速导弹,主要为固体火箭导弹,技术难点在气动外形,具有末端机动能力。例如:“匕首”高超音速导弹,东风15改进型号。
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“匕首”高超音速导弹
2,乘波体高超音速导弹(HGV),乘波体比双锥体难,对气动外形要求更高,其变轨能力更强,拦截难度更大。乘波体可以是固体火箭发动机,也可以是和其他发动机的组合。
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东风-17
3,高超音速巡航导弹(HCM),使用超燃冲压发动机,可以不用带氧化剂,其效能比纯火箭发动机更好。导弹可以做的更小,载荷可以更高,同时整体灵活度大增。技术难度最高。例如:“锆石”高超音速导弹
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从此次视频显示,“锆石” 高超音速导弹类似于“缟玛瑙”超音速巡航导弹。导弹前部是一个带有锥体的中央圆形进气口,“锆石” 的这一部分与“缟玛瑙” 一样,在运输和发射过程中都被保护盖覆盖。“锆石” 的保护盖较大,两者都同时具有发射后姿态调节功能。
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“缟玛瑙”比“锆石” 保护盖小
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“缟玛瑙”发射过程
“锆石”从垂直发射器发射后,开始一级固体火箭加速阶段,确保导弹飞到相当高的高度并达到超燃冲压发动机可以开始运行的速度。飞行高度达数十公里,以5.5M恒速巡航。在目标区域,可在短时间内加速到大约7.5M,到达隔热涂层可承受的最高温度。美国和乌克兰说“锆石”最高速度没有达到 9M。
P-800 Onyx “缟玛瑙”超音速巡航导弹,编号3M55,北约代号SS-N-26。是苏联1983年设计用来取代P-270“蚊子”和P-700“花岗岩”的超音速反舰导弹。服役时间为2002年,在2016年首次对叙利亚境内的地面目标实施打击。出口型称为Yakhont,称红宝石反舰导弹。印度版的称为BrahMos 布拉莫斯导弹。
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“缟玛瑙”超音速巡航导弹
“缟玛瑙”导弹长8.9米,6.1米(Kh-61空射型),直径670毫米,发射筒长9米,发射简直径710毫米,导弹发射重量3000公斤,发射筒重900公斤,战斗部重300公斤。助推发动机为固体火箭,主发动机为使用煤油燃料的PImnya冲压喷气发动机,在发射简中可储存3年。反舰型采用中段惯性导航+高度计,末端采取主/被动雷达制导系统。飞行速度M2.0--M2.6,射程240公里(全低空状态),600公里(混合飞行模式)。最大飞行高度1400米,接近目标时离海面5~10米。
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目前升级版“缟玛瑙”Onyx -M型通过优化冲压式发动机性能和复合材料减少导弹重量,射程320公里(全低空状态)800公里(混合飞行模式)。制导系统为中段惯性导航+卫星定位+末端制导系统可以反舰也可以打击地面固定目标。已实现从潜艇、水面舰艇、飞机和岸防多平台发射。
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“缟玛瑙”超音速巡航导弹
Tsirkon“锆石”高超音速导弹,编号3M22 ,北约代号SS-N-33。研发始于2017年,2022年底正式服役于俄罗斯海军。是一种高超音速巡航导弹,具有极高的飞行速度和隐身能力,被认为是现代武器技术的重要突破。目前,22350型护卫舰、885型攻击核潜艇(亚森级 /北德文斯克级)和改进型“堡垒”海岸导弹发射系统等都具备发射“锆石”导弹能力,使用统一的运输和发射容器。
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“锆石”与“缟玛瑙”
从前文提及到的俄罗斯“锆石”导弹发射过程视频可以看出,“锆石”与“缟玛瑙”外型结构一脉相承,主要区别在冲压发动机和超燃冲压发动机,使用冲压发动机的“缟玛瑙”3M速度是极限,目前“锆石”可以达到7.5M-9M,射程在250-1000公里之间,高弹道飞行射程1000公里。主要的军事应用包括反舰和陆地打击,且无法被导弹防御系统或防空系统拦截 。
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网上曾传播“锆石”的外观是不对的
苏联/俄罗斯从P-270“蚊子”,P-700“花岗岩”,P-800 “缟玛瑙”致力于冲压发动机的研究,直到“锆石”的超燃冲压发动机。“锆石”是世界第一个使用超燃冲压发动机并实现装备部队,并投入实战的高超音速导弹。
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附录:冲压发动机
冲压发动机是一种构造非常简单、可以发出很大推力、适用于高空高速飞行的空气喷气发动机。
超声速燃烧冲压式发动机,简称超燃冲压发动机,可以从大气里获取氧气,不需携带氧化剂,超燃冲压发动机能够产生4倍于火箭的推力。由于有重要的军事和航空航天应用前景,超燃冲压发动机备受世界各国重视。昂贵的试验费用是制约超燃冲压发动机研制的主要因素之一。
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1,超燃冲压发动机在静止状态下不能自行启动,须用助推方法将其推进到一定速度后才能有效工作,且其低速性能不好。
2,流过超燃冲压发动机的气流速度始终为超音速,使用的燃料,点火方式,燃烧室的设计都相当有挑战性。
3,高超声速推进系统研究对试验设备的要求很高,要模拟的气动参数变化范围大。而且,只有有限的试验可在地面进行,大部分问题必须通过飞行试验解决。
4,超燃冲压发动机的一体化设计是非常复杂的技术,包括气动力一体化、结构设计一体化、燃料供应和冷却系统设计一体化和调节控制设计一体化。
5,高超声速飞行需要耐高温的复合材料,同时需要合适的吸热燃料在工作过程中完成许多部件的冷却任务,还要满足长时间储存要求。
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