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第一款巡航导弹:美军受启发造出航母弹射器
wforum.com  2022-11-01 02:24  王亚男航空说

第一款巡航导弹:美军受启发造出航母弹射器

  【复原后成功点火的V-1导弹发动机】

  美国有一家博物做了一项决定:重新让V-1导弹的发动机工作起来,让它那熟悉的声音再次出现,让大家更能直观地知道当年的V-1导弹究竟是怎样工作。

  说到这里,咱们就要说一说德国的V-1导弹,这种导弹还是很有开创性的。直到今天,很多人对于V-1导弹的认识,其实仍然还不够完整。比如说,有人说V-1导弹的这个制导系统非常原始,几乎等于没有。但实际上,德国人对V-1导弹的设计,在当时已经考虑的比较周到。

  那V-1导弹如何飞向目标呢?如何知道它到达了英国某个城市的上空?

  这个导弹在设计的时候,有这么几个系统来管理它的姿态。

  导弹上有两个精密的陀螺仪,陀螺仪是用高压空气驱动的,它负责管理导弹的偏航姿态和俯仰姿态,让导弹能够水平飞行。

  另外,导弹上安装了一个磁罗盘,它来负责控制导弹的航向。在导弹发射以前,导弹会被吊到专门的这个工作间里,对磁罗盘进行校正。校正后的磁罗盘,就可以调整到他所需要的射击航向。那再加上两个陀螺仪,就可以帮助导弹沿着这个航向笔直地过去,中间不会出现这个偏航和转弯。因为它会按照罗盘的这个指向,来调整自己的航向。

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  【正在进入发射阵地的V-1导弹】

  至于高度,导弹上有无线电高度计来控制自己的高度。

  那么如何让导弹知道自己到达了目标?

  其实导弹发射之前,已经根据这个地理的信息的调整了航向。比如说从法国加莱地区发射,那么伦敦位于西北方向多少度,发射操作人员提前设定好罗盘就行了。航向是对的,导弹的前方,理论上就应该是伦敦。

第一款巡航导弹:美军受启发造出航母弹射器

  但是航程怎么来估算?

  德国人也设计了一套既简单又实用的系统,在V-1导弹的前方有一个飞速旋转的小叶轮,这个叶轮后面带了一个计数器,就跟今天的日历一样,有个计数器。这个叶轮每转动30圈,计数器就跳一个数字。

  那么叶轮的转动跟航程、跟飞行的距离,其实就产生了关联。因为V-1导弹的飞行速度是每小时640公里左右,那么在这样的速度下,叶轮的转动的速度也是可以推算和测试出来的。那叶轮的转动速度在跟计数器结合,就可以换算出导弹的飞行的距离。

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  【正在加注燃料的V-1导弹】

  于是如果要轰炸伦敦或者英国的其他城市,就可以在地图上根据这个地理的信息,先设定好它的行程,然后把这个计数器调到规定行程所对应的数字。导弹起飞之后进入巡航阶段,计数器启动。这个计数器是倒数模式,一个数一个数减少,随着这个叶轮的转动,计数器读数越来越小,当它变成0的时候,理论上导弹的位置已经处于目标区的上方。此时,导弹就知道自己到达了目标区,开始进入最后的攻击。

  一旦计出器变成0,这个时候导弹内部的作动系统就会启动,两个爆炸螺栓先启动。首先是让这个导弹的升降舵,向达到最大的下片卡死,这时候导弹理论上就要进入俯冲,然后还会切断方向舵的控制动力,这样方向舵就会自动回到中位,导弹不会左右偏航,导弹进入俯冲。当时发动机还是有余油的,所以发动机是可以工作的,那么导弹就会进入一个动力俯冲,在凭借它这个加速的这个动量,去撞击目标,配合800公斤的战斗部,毁伤能力相当大。

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  【正在爬升的V-1导弹】

  实际上设计的时候有一个问题,就是导弹一旦进入大角度俯冲的时候,它的供油系统就会出现一个断路,供油就不再稳定。所以导弹往往在进入俯冲的时候,发动机会突然关车。所以发动机一关车,伦敦的市民发现“嗡嗡”声音没有了,就知道导弹进入俯冲,马上就要爆炸了。

  这就是整个V-1导弹的一个设计的基本概念。

  V-1导弹在当年算是一种开创性的武器,给英国的军民造成了很大的恐慌,但它对战局的影响并不是十分巨大,虽然也造成了很多人伤亡,但是他针对的主要是平民,它的影响也只处于这一个层面。

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  【二战德国制造了大量的V-1导弹,在欧美的博物馆里相当常见】

  作为一种技术武器,V-1导弹的设计还是可圈可点的。比如说它的燃料系统并不是通过油泵来这个供油的,它是用压缩空气,把燃料箱里的燃油高压,注入到燃烧室。它是用压缩空气,来做这个燃油输出的动力。而导弹式的两个压缩空气的钢瓶,不仅提供了燃料输送的动力,同时还提供了陀螺仪运转的动力,同时也提供了方向舵和升降舵4伏电机的动力。

  所以德国当年的工程技术上的考量,应该算是比较完善的,毕竟这是一款40年代的产品。今天看到V-1导弹仍然能发现,在技术上,当时的工程技术人员动了很多脑筋。

  再比如说它的发射方式。其实美国航母上的蒸汽弹射器这个弹射系统的理念,有一部分受了德国人的启发。因为V-1导弹的发射系统,是最早使用了气体反冲弹射原理的一种机械。

第一款巡航导弹:美军受启发造出航母弹射器

  【美军测试缴获的V-1导弹】

  V-1导弹重达两吨多,它的战斗部有800多公斤TNT,所以它破坏能力惊人。但是想让它飞起来可不容易,因为这个V-1导弹自身所带的AS014发动机的推力很小,要让它加速升空是比较困难的。

  德国人就为它设计了一个非常长的发射导轨,这发射导轨并不是一个简单的轨道,在轨道下方有一套比较复杂的系统。它里面有一个这个气动活塞。这个活塞靠过氧化氢和高锰酸盐两种物质的混合,发生化学反应,产生高压的气体来驱动。

  这个反应是非常爆裂,一旦发生反应,这个气体就会推动着这个气缸里的活塞,沿着导轨,在下方高速向前运动,而活塞直接连接到导弹腹部的弹射机构上。所以,V-1导弹等于说是弹射升空的,并不是用火箭助推器。

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  【完整保留下来的V-1导弹和弹射器】

  V-1导弹借助这个气动活塞的加速,可以从0迅速加速到每小时320公里,这样就越过了失速的范围。如果没有这个东西,只让V-1导弹凭借自己的发动机升空的话,那多半是根本飞不起来,或者是没有飞到巡航速度就失速坠落了。

  德国人对于V-1导弹进行了一个系统性的规划,直到今天看起来,仍然能够发现,在军事斗争的这个博弈中,技术创新仍然是一种获取军事优势的手段。只不过是当年德国V-1的设计出现得偏晚,没有办法抗衡盟军当时对德国形成的全面优势。

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  【复原的V-1导弹发射阵地】

  反思历史,我们重新看待武器的技术构成,仍然能够感觉到工程技术创新的重要意义。

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