宣仔杂谈:冲压反舰导弹不新鲜了,冲压发动机的炮弹你见过没?

最近,挪威一家航天和军火制造公司Nammo,展出了一款带有头部进气道的155mm炮弹模型。从外形分析,这款炮弹显然是一款带有冲压发动机(Ramjet)的,也就是说,这款炮弹在发射出去后可以借助自身动力飞行。Nammo公司计划未来与波音进行合作,推出为美国陆军和海军使用的155mm冲压发动机增程的制导炮弹。据Nammo的技术人员介绍,这款导弹可以使用发射药将其推出炮口后获得一个初始速度,作为启动冲压发动机的条件,并且在冲压发动机点火后可以工作50多秒的时间,将炮弹加速至3马赫,随后维持一段时间的滑翔飞行直至击中目标。

Nammo公司展出的冲压发动机增程制导炮弹

冲压发动机,之前只见于大型的反舰导弹和巡航导弹,比如我们的鹰击-12,俄罗斯的3M80蚊子(北约代号:SS-N-22 日炙),印度的布拉莫斯。这种发动机与涡轮喷气式发动机不同,其取消了压气机叶片和燃气涡轮结构,直接利用进气道的截面积变化来对超音速的空气进行压缩减速。从空气动力学原理上来讲,在亚音速的时候,涡轮发动机的压气机可以有效地对空气进行压缩。然而当速度超过音速达到1.4-1.5马赫时,进气道本身对气流的增压作用强到与压气机相同了。而当速度达到3马赫时,进气道本身对空气的压缩比可以达到40:1,远超压气机的能力。所以冲压发动机是飞行器长时间进行3马赫飞行的一个非常好的选择。

冲压发动机结构

俄罗斯的P-270 蚊子反舰导弹,曾随现代级驱逐舰一同引进我国

这种冲压式发动机的在导弹上用的不少,但是其实理论上用在炮弹上也完全可以。早在上世纪70年代,苏联就搞出了一种实验用的冲压式炮弹,当然了,那个时候是用在坦克炮上的。人家在APFSDS和HE上率先进行了实验,多新鲜啊。这种冲压式炮弹点火后可以获得更高的速度,让本来无动力飞行的炮弹重新加速,相当于提高了末端着速,穿甲威力也就随之提升。不过这种炮弹从来未正式装备,估计冲压发动机点火后是准头不够,在一个穿甲杆上装导引头也更是不可能。

苏联1970年代研制的带冲压式发动机坦克炮弹

现代的加农榴弹炮虽然没有坦克滑膛炮那样1500m/s以上的初速,但是也可以让炮弹获取900m/s以上的初速,接近2.6马赫;这样的速度下,也足以使冲压发动机获得点火的初始条件。由于冲压发动机不需要携带氧化剂,所以与通常的火箭增程炮弹相比,它只需要更少的燃料就可以获得更高的射程,这意味着炮弹可以留出更多的空间来增加战斗部的威力。据称这款炮弹的射程已经达到了100km,与127mm舰炮发射的ERGM火箭增程炮弹射程差不多;但是这款冲压发动机增程炮弹的长度比ERGM短了不是一点半点,几乎是只有一半的长度。

Nammo的这款冲压增程炮弹和美国127mm火炮的ERGM增程炮弹尺寸对比

据Nammo公司的技术人员介绍,这款炮弹计划在2019-2020年展开实验,并在2023-2024年开始量产。到时候将提供给美国的陆军炮兵和海军舰炮使用。不过刚刚因为嫌贵而取消掉LRLAP(Long Range Land-Attack Projectile,远程陆攻弹)炮弹合同的美国海军,想要改用这款冲压发动机增程炮弹,也没那么容易。因为朱姆沃尔特的AGS火炮的冷却系统,自动供弹机构和软件都是专门为LRLAP量身打造的,要想使用另一种尺寸的炮弹,还得额外掏2.5亿美元来修改现役的6门AGS炮。连美国自家的M982“神剑”制导炮弹都用不了,就别说挪威这个了。

长2.2m的LRLAP炮弹,一枚就要80万美元

朱姆沃尔特现在基本上舰炮式裸奔状态,跟没有一个样

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