钱学森如何研究导弹

钱学森的轨迹有多厉害，美俄都想掌握？1945年，根据美国国防部的安排，钱学森跟随冯·卡门到德国向火箭科学家请教。他看了德国的技术资料后，提出了自己的新想法。他认为，只要飞行器有足够先进的热防护水平，就能以高超音速在一定高度保持滑翔。当然，飞机还需要有良好的高速升阻比，也就是所谓的“钱学森轨迹”。

1945年钱学森在美国加州理工学院古根海姆实验室与两位同学起草的火箭喷气推进实验计划中提出了这个弹道模型。即使在今天，也可以说是无人能及的科学理论。钱学森的弹道被美国陆军批准开发JPL系列火箭，以回应德国的火箭开发计划。从某种意义上说，钱学森可以说是美国火箭的奠基人之一。所谓钱学森轨迹，就是飞行器在外太空进入大气层空后，有一个助推滑翔阶段，这个助推滑翔阶段就是钱学森轨迹。

这是世界上第一种新概念高超音速弹道导弹，基本概念和实际模型都是中国人做的。这是首次亮相的东风17弹道导弹。要知道高超音速导弹可能成为对付航母空和战斗群导弹防御系统的重要手段。东风采用助推滑翔弹道，射程2000公里以上，可增加50%，3600公里以上，远期可发展到8000公里以上。

17级东风最不可阻挡，不是因为它快，而是因为它的轨迹不可预测。钱学森的弹道结合了飞航导弹和运载火箭技术，也采用了助推滑翔弹道的形式，即半弹道再入航天器，这是升力体航天器再入弹道的基本设计思想。可以说，钱学森留下的遗产帮助中国导弹超越美国，领先世界。

还有一个鲜为人知的故事。第一次世界大战结束后，德国人在佩南nde测试新的火炮。他们发现，当长杆炮弹在高空发射时，同样的炮弹会比低空发射的炮弹发射得更远。德国的科学家由此推测，长杆弹在飞行中的几何中心线与飞行方向的夹角，导致其在高速飞行时具有较高的升阻比，因此可以在特定密度的大气中滑翔较长的距离。1933年，在导弹飞行过程中，桑格提到飞机从很高的高度快速下降，并保持一定的飞行角度。飞机坠入大气层时，会突然增加高密度空气体并反弹回来，从而实现连续飞行。

经过连续反弹，飞机可以绕地球飞行，这也是“浪费水”的由来。而“玩水”只能称得上是对钱学森轨迹的非常简单的理解。飞机的实际轨迹确实和水一样，但深层次的原理却大不相同。水上漂流的原理是石头的密度大于水的密度。当石头经过水面时，水将在相当短的时间内快速流动，并对石头施加压力。这个压力大于石头的重力，石头可以弹起。严格来说，钱学森的轨迹不是无用的轨迹。漂移是德国科学家欧根·桑格的“桑格弹道学”，两者都属于助推滑翔弹道学。

钱学森弹道的精髓在于以火箭为动力，将飞行器发射到高空空，突破大气层，然后飞行器从Tai 空返回大气层。当角度合适时，飞机会像水面上的瓷砖一样弹跳，然后落下。通过这样一系列的弹跳和下落轨迹，飞行器可以高速到达目标。这种弹道的特点是融合了弹道导弹和巡航导弹的弹道，使其具有弹道导弹的突防能力和巡航导弹的灵活性。

钱学森的弹道研究重点是上层稀薄大气的流体动力学问题，用弹道理论解决这些问题的过程非常复杂。这个技术思路被美军得知后，他们认定它具有很大的战略价值，这也是为什么后来钱学森要回国时，美国人不惜一切代价要阻止的原因。到目前为止，美国和俄罗斯都没有足够的科技实力和水平来分析钱学森的弹道，所以只能选择技术难度更低、与钱学森理论相似的“真水弹”，也就是桑格提出的“桑格弹道”。

事实上，即使他们拥有高超音速武器，其性能仍然与中国的东风17相差甚远。主要原因是弹道学的不同。那么钱学森的轨迹在其中起到了什么作用呢？超音速导弹很难拦截。第一，它们的速度太快了，以至于反[/k0/]系统根本没时间反应和对付它们。二是位于大气层内，飞行机动变轨性能较好，无法按照既定弹道进行拦截。如果用钱学森的弹道“飘”，那么就可以做到100%的突防，敌方反导拦截的概率无限接近于零。

2014年1月9日，中国在山西省五寨导弹基地首次测试了特殊武器WU14高超音速飞行器，现名为DF17，速度为10倍音速。到2017年4月，WU14已经进行了7次测试发射。当时有美国人推测，该武器系统已经非常接近定型，预计5年内将部署实战。看来这次美国人错了。这是因为中国东风17在2019年实现了大规模服役部署。