SS-N-21桑普森潜射巡航导弹,被戏称为战斧斯基的亚音速巡航导弹,比美卡的战斧巡航导弹晚一年入役,但各项指标相近。
此类导弹有陆基空基海基多个型号,也就是说,弹体本身既可以在地面相应导弹车上发射,也可以在飞机发射,最后也能在舰艇上发射。
当然各版本都会对相应平台进行适应性修正。
RK-55便是其陆基版本型号,也是最初型号。空基则为Kh-55。
其中陆基版和潜射版的动力系统,主体是一台R95-300涡轮风扇发动机提供巡航动力,而在达到巡航姿态前的动力,则有底部加装的另一台固体燃料火箭助推器提供。
简单说,就好像火箭增程弹,被从炮管打出去时,依靠的动力与其他弹药一样,都是弹头后方发射药的燃烧转爆轰。
但在发射出去之后,火箭增程弹中的发动机点火工作,提供额外的续航动力。
桑普森这种潜射巡航导弹也类似,在从发射管甚至鱼雷管发射出去时,靠的是固体燃料火箭助推器的动力。毕竟是水面之下,速度又低,固体燃料火箭是最佳选择。
当被打到空中一定高度,且达到一定速度之后,弹体的主涡扇发动机工作,而这种飞机常用的发动机虽然提供的速度不能过高,但是其耗费燃料却比火箭发动机低许多。
在燃料体积或质量相同情况下,使用涡扇发动机要比继续用火箭发动机,会让弹体飞行距离远上许多。表现出来就是射程大大增加。
当然,选择巡航导弹还是弹道导弹,还有其他一系列的参考因素。其中甚至有政治方面因素,不过那个过于复杂,跟路远也没什么关系,他也不怎么关心。
巡航导弹和弹道导弹的最大不同,是它们的飞行轨迹。弹道导弹顾名思义,其飞行轨迹就是一条弹道。
其火箭发动机基本上以力大砖飞的性能,将弹体强行推到空气稀薄的高空甚至外空,弹体再以一条自由落体抛弧线急速下落,命中地面目标。
当其再次进入大气层后,事实上已经完成了全部瞄准行为,只剩下最后在重力加速度作用下,加速冲向目标。到末端时,弹头落地速度可以轻易达到二十五六倍音速,也就是25、26马赫。
所以拦截这种导弹相对困难,而且耗费巨大。
相对而言,巡航导弹在中后过程中的动力来自涡扇发动机,这种发动机普遍被用于民航客机以及第三四代战斗机上。
比如路远之前乘坐的湾流G550,就是搭载了两台劳斯莱斯的BR700涡轮风扇发动机。
而他的F15C,则搭载两台普惠的F100-PW-220E涡扇发动机。
两者不同在于,前者涵道比(bypassratio)更大,大约在4.5到4.7之间,而后者则小于1,只有0.71。
后者的改进版涵道比甚至只有0.36,可惜路远手上的那台并没有换装改进版。
早期的涡轮喷气发动机,空气从进气道进入发动机后,会首先被高速运转的压气机狠劲压缩,之所以要压缩,是因为外界空气中的含氧量不足于支撑里面的剧烈燃烧。
高密度高压气体进入燃烧室,与燃油混合后,剧烈燃烧,继而产生温度更高压力更大的喷流,涡轮机被喷流冲击,高速旋转,通过轴,从而带动前面的压气机旋转。
最后,喷流从喷口高速离开,产生强大的反推力,驱使飞机高速飞行。
涡扇发动机的原理与涡喷发动机基本类似,最大的不同在于,涡扇发动机在压气机前面安装了巨大的进气风扇,这大风扇除可以协助压缩空气外,还能起到螺旋桨的作用。
也因此,涡扇发动机的燃料利用效率能高很多,续航时间也更长。
涡扇发动机有两个空气通道,中心的那个叫做内涵道,外面的叫做外涵道。发动机在运转时,外涵道与内涵道空气流量的比值叫做涵道比。
这个涵道比越大,越省油,经济效益越好。
涵道比大的涡扇发动机比较适合用在亚音速的客机上,战斗机如果使用,那么在超音速时,这样的巨大风扇无疑将带来致命的阻力。
战斗机一般都采用涵道比小于1的涡扇发动机,以此带来更小的阻力和更大的推力。
可就算这样,要想实现超音速飞行,也需要得到更高的推力。要更高推力,就必须进一步提高燃烧室的温度,这样,其向后喷出的热流能量更高,所以反过来推力就更大。
然而,由于材料的限制,涡轮结构一般很难承受这样的高温。
于是发动机工程师们就干脆在涡轮后方又增加了一个加力燃烧室,英文叫afterburner。这个名字就比较直观,after,后边,某某之后,burner,燃烧者,燃烧的人或物。
加起来就是,燃烧之后再燃烧一次,所以也被翻译成补燃室。
其实就是等于在涡扇发动机主体后边,又加了一次燃烧。经过这第二次的燃烧,就能再次提高燃气温度,进而提高喷气能量,也就提高了推力。
但因为加力燃烧室里面的空气是已经被前面的燃烧室使用过一遍的,里面的含氧量不高,在这种情况下注入燃料进行燃烧,效率很低,耗油量非常巨大。
战斗机在加力全开下,大多数不到十分钟就会耗尽所有油料。所以加力燃烧室一般只在特定需求下开启,比如从航母上起飞,或者与敌机缠斗等等。
回到巡航导弹上,桑普森这种巡航导弹所用的R95-300涡轮风扇发动机,路远稍微看了看,感觉涵道比接近1。事实上美卡的战斧所用的引擎涵道比还真就是1。
这大概就是为什么桑普森这种弹长不足9米,最大弹径仅仅半米,重量不足两吨的巡航导弹,射程却可以高达三千公里的原因。
要知道射程同样是三千公里左右的中程弹道导弹,比如前苏的R-14,其弹体长足有近25米,最大直径也有2.4、2.5米,起飞质量更是有86、87吨。
对于路远而言,相比于全程使用火箭发动机的弹道导弹,巡航导弹用到的火箭助推器和涡扇发动机,都是他有一定技术储备的装置,维护维修甚至改进起来,也更得心应手。
而这东西带给路远的,不仅有一整套完善的巡航导弹设计发射技术,就连弹体上的弹翼装置,也能给他某些正在研制的武器,提供不少的改进空间。
除此之外,火箭助推器和涡扇发动机的衔接技术,惯性导航技术,地形轮廓匹配技术等,都给路远提供了从无到有的积累。