小火箭出品

　　本文作者：邢強博士

　　本系列共12269字，110圖。預計閱讀時間：1小時10分鐘。

　　本系列分爲7篇，本文是第6篇。

　　強大的動力系統賦予薩姆-5遠程防空導彈4萬米的射高和300公里的射程！當然，該導彈的設計師明顯對當時的半主動雷達導引頭的制導精度信心不足，所以乾脆就放置了一個重217公斤的彈頭！

　　這是什麼概念？答：薩姆-5防空導彈的彈頭重量差不多是薩姆-6防空導彈彈頭重量的4倍。

　　Ma 4.0以上的飛行速度和217公斤重的彈頭，讓1967年就入役的薩姆-5防空導彈即使是在今天也有着足夠的作戰能力。

　　2018年2月10日，敘利亞防空部隊就是用這樣一款有着50多年光榮在役歷史的爺爺輩兒防空導彈把一架最新版本的以色列F-16I戰鬥機擊落了。

　　沒錯，薩姆-5遠程防空導彈就是秉承大力出奇跡的理念而設計的武器。

　　當年蘇聯的高超聲速飛行器研製團隊正是看中了薩姆-5地對空導彈的蠻力。

　　他們採購了一批薩姆-5導彈，並將其列入國家科研設備採購清單。

　　然後，研製人員拆除了導彈的戰鬥部，將一臺超燃衝壓驗證發動機安置在導彈頂端。

　　1991年11月27日，第一次試驗啓動。薩姆-5導彈強有力的火箭發動機將驗證發動機託舉到35000米的高空後，超燃衝壓發動機點火，在綿延180公里的平直彈道的末端，超燃驗證發動機燃燒了27.5秒，其中在5馬赫以上的速度範圍內工作了5秒，使飛行器的最大速度達到了5.6馬赫。

　　這是世界上首臺在實際飛行中達到超燃狀態的衝壓發動機！

　　1992年和1995年，該團隊與法國合作又進行了兩次驗證飛行，最大速度達到了5.8馬赫。

　　俄羅斯的超燃發動機飛行試驗刺激了美國人，促使他們加快了超燃衝壓發動機的研究，並提出了與俄羅斯進行合作的倡議。

　　1997年，兩國交換研究資料後，開始正式進行超燃衝壓發動機的合作研究。

　　合作團隊沿用俄羅斯團隊的試驗場地（位於哈薩克斯坦拜科努爾航天中心附近）和驗證發動機，依託美國航空航天局（NASA）蘭利國家空氣動力學研究中心的風洞設備和工程師團隊對驗證發動機和薩姆-5導彈進行升級改造。

　　蘭利研究中心重新設計了驗證發動機的燃燒室和進氣道前緣，用更易導熱的銅合金替代了原有的鎳合金。薩姆-5導彈的彈體被重新優化，阻力下降了6%，總質量減少了124公斤。

　　1998年2月12日午後，拜科努爾航天中心的陽光與冷風見證了超燃驗證發動機終極改良版的發射。發動機不負衆望，達到了6.5馬赫的速度（這是驗證飛行器能夠承受的最大速度）。

　　小火箭風格：

　　薩姆-5遠程防空導彈能夠在那個年代（1967年）實現Ma 4.0以上的速度，與其液體火箭發動機的高性能有關。按常規有毒推進劑來計算，我發現7.1噸的發射質量，很難把217公斤的彈頭推到4萬米高空而且具備那樣高的速度。

　　幾經周折，我獲得了薩姆-5遠程防空導彈的液體燃料配方，才豁然開朗：原來不是用的普通燃料。

　　薩姆-5遠程防空導彈的液體火箭發動機使用一種名爲AK-27P的氧化劑和一種名爲賽門的燃料。

　　其中，AK-27P是一種複雜的基於發煙硝酸的超級氧化劑。具體成分爲：

　　發煙硝酸 + 氫氟酸 + 磷酸

　　賽門燃料的配方比較難獲得，不過最終還是有了答案：

　　50%的二甲苯胺 + 50%的三乙胺！

　　嗯，如果各位小火箭好友能夠有機會打開薩姆-5導彈的液體燃料箱聞一下的話，會是濃烈的魚腥和進攻性很強的山楂味道的混合感覺。

　　當然，這燃料配比，燃燒產物還是非常非常刺激的，一定會給人留下深刻的印象 。

　　追溯高超聲速飛行器的緣起，我們可以發現桑格爾博士和錢學森博士如同兩顆恆星，熠熠生輝。

　　當時爲美國空軍中校的錢學森博士提出了“錢學森彈道”，也就是助推-滑翔式彈道。

　　上圖是當年他向大家講解如何用這種彈道從紐約飛到巴黎時的場景。

　　錢學森與桑格爾的彈道都有助於高超聲速飛行器進行超遠距離飛行。兩種彈道的差別見小火箭畫的上圖。

　　錢學森彈道以助推-滑翔爲特點，強調滑翔段的穩定和優化，而桑格爾彈道則強調多次跳躍。

　　在所有的高超聲速軍用項目中，有三個值得特別關注：

　　一個是美軍AHW助推滑翔高超聲速飛行器；

　　另一個是獵鷹HTV系列高超聲速飛行器；

　　第三個是SR-72下一代飛行器。

　　AHW助推滑翔高超聲速飛行器實現了錢學森彈道的工程化應用。

　　公元2011年11月18日，夏威夷當地時間凌晨1點30分，在夏威夷考艾島，掩映在沙灘與羣山之間的密林中，美國空軍的某軍事基地，一枚固體火箭成功點火。

　　這是由一枚北極星二級潛射彈道導彈加上高超聲速助推滑翔第三級組成的試驗飛行器。

　　該試驗成功驗證了錢學森彈道（助推-滑翔彈道）的可行性，對新型氣動外形、新型導航制導控制算法和現代防熱系統進行了綜合考驗。

　　位於美國亨茨維爾的導彈防禦中心辦公室和位於阿拉斯加的遠程預警雷達也參與了此次試驗。

　　AHW高超聲速飛行器飛出了一個漂亮的低伸彈道，全程彈道高度控制在卡門線（100公里）以下，因此躲過了遠程預警雷達的偵測。

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