美軍新導彈堪稱變形金剛，專為六代機開發，美軍未來制空全靠它？

近年來美國空軍的NGAD下一代戰鬥機項目逐漸加速 而作爲與戰鬥機配套的重要裝備 新一代空空導彈的發展也在加緊進行 但是大兵今天要說的不是各位熟悉的AM120D或者AM260 而是一種更加顛覆性的全新空空導彈設計 這就是美國空軍研究實驗室AFRL提出的MUTANT概念 這種技術會讓空空導彈具備空中變形的能力 一般來說 現代空空導彈有三個關鍵性指標 射程 速度和機動性能 射程能讓空空導彈能夠擊中更遠目標 速度能讓它更快的擊中目標 而機動性則能讓被空空導彈鎖定的目標難以逃脫 而這三個性能之間卻是有矛盾的 如果想要提高導彈速度 就要減少彈體的空氣阻力 那麼導彈彈體最好是光溜溜的質感外形 這樣以來不僅速度會得到提升 而且射程上能得到一定程度的增加 但是這樣的空空導彈呢就沒有彈翼了 自身的機動性就會變得很差 難以擊中能夠進行大角度規避的目標 而增加彈翼就會提高彈體的阻力 限制導彈的速度 而當戰鬥機進入到六代機時代時 這個矛盾會變得更加突出 六代戰鬥機的速度和機動性相比現在的戰機會進一步的提升 那麼它對空空導彈的速度和機動性一定會有更高的要求 因此六代戰鬥機的空空導彈必須要有更加創新性的設計 才能解決這個問題 而mutant就是這樣的創新性設計 它的誕生呢標誌着導彈進入到了變形時代 mutant是missile utility transformation via articulated nose technology的縮寫 翻譯一下呢 就是基於鉸鏈機頭技術增加導彈性能 這個方案呢 簡單來說 就是在導彈的彈頭位置使用鉸鏈技術 讓導引頭可以自由轉動方向 而不需要像現在的導彈一樣 需要調整整個彈體的姿態 才能改變導引頭的指向 afl表示 鉸鏈控制技術acas是整個項目的核心 這套控制系統呢 使用微型電機控制 彈載計算機系統根據需要控制導彈的導引頭轉向目標方向 導彈的反應速度得到了明顯提高 攻擊高速高機動目標的能力 相比現在的空空導彈有了飛躍式的提升 mutant技術說起來好像很簡單 但實際實現起來非常困難 首先是空空導彈的體積很小 空間非常有限 這就要求整套腳接系統的體積和重量都不能太大 必須在不影響導彈戰鬥部體積和推進燃料體積的前提下放進導彈裏 其次是導彈在高速運動下改變形狀會產生巨大的負載 對於導彈的內部結構和材料工藝都是極大的考驗 而且腳接技術呢 還必須能夠承受戰鬥機高速飛行導致的高溫和高壓 既然這項技術這麼難搞 美軍爲什麼還要堅持研究它呢 afrl表示 美國軍隊未來會面臨越來越多的速度和機動性都大幅提高的空中威脅 比如先進的戰鬥機 高速無人機和高超音速導彈等等 尤其是後兩者 無人機和導彈無需考慮人類飛行員的肉體限制 能夠在超音速甚至高超音速飛行的同時做出十分誇張的機動動作 而這會讓美軍現有的導彈系統的攔截效率大大降低 mutant技術正是爲了解決這一難題 通過合理的成本攔截更遠距離的目標 並滿足ngad的下一代制空要求 而爲了讓這枚看起來異想天開的導彈變爲現實 afrl就必須要在多個技術領域取得突破纔行 傳統空空導彈一般採用壓抑或中部彈移佈局來提高升足比 但是這種佈局會導致彈體難以進行滾轉控制 還需要陀螺舵的輔助 而這樣一來就會增加導彈的阻力 影響導彈的射程 所以高速防空導彈通常採用無翼式佈局 這種佈局的好處呢 是隨着導彈攻角的提高 彈體的升力也會提高 而取消彈翼能降低導彈的阻力 增加射程 同時體積上也會減小 更加容易掛載 MUTANT技術結合了兩者的特點 採用十字形五尾三角翼提高導彈的升力和射程 通過彈頭的擺動來代替壓抑或者中部彈翼的作用 並且讓導彈的導引頭能夠擴大搜索跟蹤範圍 以實現精準命中目標 而MUTANT作爲一種全新的技術 它在研發過程中面臨的挑戰也是比較多的 總結一下大概有三點 第一是控制驅動系統技術CAS 想讓導彈在有限的重量下擁有更大的射程和更敏捷的機動性 一套優秀的CAS是必不可少的 AFRL爲MUTANT項目提出了一種顛覆傳統認知的控制驅動系統 他們開發出了一種由小型電磁馬達和相應的軸承齒輪機構組合而成的全新電子控制驅動系統 而這套系統的電子管線也是因爲AFRL優化的設計得以放進導彈彈體之內 由於採用了與傳統導彈不同的設計方法 MUTANT僅以尾翼作爲控制面 於是AFRL在導彈前部增加了一個保行部分 使得導彈的整個前段 可以在遠離彈體中心的情況下進行繳接 以彌補導彈缺失的機動性 保行設計可以保證這個部分不會影響到彈體整體的氣動外形設計 不會在導彈飛行的中段增加額外的阻力 第二呢 則是整個MUTANT項目的核心 一整套鉸鏈結構技術 根據AFRL的透露 這套技術的源頭呢 是F35B型的三軸程可旋轉尾噴口 這是F35B能夠實現短距垂直起降的核心部件了 這種噴管主要是由發動機過渡轉接段 三段噴管通體 三個軸程 傳動機構和控制系統組成 三段同體之間通過軸程進行連接 實現相對轉動 從而在控制系統的輔助下實現發動機噴口的向下偏轉 而MUTANT要更進一步實現彈頭的全向轉動 並且承受飛行中快速改變方向帶來的負載 這種鉸鏈式的彈頭 只要輕微的轉動就可以改變導彈指向 而藉助變形的彈體 MUTANT能夠在改變攻擊角度的同時呢 獲得一定的彈體生理 從而更快 更大角度的實現導彈飛行路線的調整 第三則是新型蒙皮材料 MUTANT的蒙皮既要保護彈內設備 又要保持氣動外形的順滑 同時還要具備足夠的強度和韌性 以抵抗導彈變形和機動時的大載荷 不能像常規的筒形設計的導彈那樣 會因爲過大的過載而折斷 AFRL表示 爲了滿足這些需求 他們正在研製一種新型的複合蒙皮結構 這種新型蒙皮結構將由金屬內部骨架支撐 而在金屬內部骨架之中呢 還會額外填充一種彈性物體 以增加韌性 AFRL預計 這種新型蒙皮結構將能夠承受900度以上的高溫 除了可以保護MUTANT的鉸鏈結構部件之外 未來還可以用在美軍的高超聲速導彈項目上 AFRL目前在使用地獄火空地導彈作爲機體來進行MUTANT項目的開發 現階段進行空中試射還爲時尚早 所以必須要在地面上進行各種技術測試和驗證 爲此 AFRL設計了一條末端有目標的火箭劃車軌道 測試人員可以將導彈固定在軌道上發射 由此來研究導彈向不同方向發射時的具體表現 目前 AFRL表示已經完成了前期理論驗證和地面模擬實驗 並且在2024年年底之前 再進行最少三次以上的實驗 最終實現基於地獄火原型的雙關節和鉸鏈控制 地獄火導彈發射平臺多樣 用途廣 可以裝載於 AH64阿帕奇 MH60海鷹等直升機 也可以裝載於AC130 A10 FA18 MQ9等固定翼飛機 而且還可以從艦船及地面車輛上發射 而MUTANT採用的鉸鏈系統具備通用性 可以成爲美軍下一代導彈的通用技術 不管是現在最先進的五代隱身戰鬥機 還是未來更先進的第六代戰機 無論多麼先進的戰鬥機 如果沒有先進的空空導彈加持 那麼它的空戰能力一定會大打折扣 甚至直接歸零了 空空導彈發展至今已經經歷了多次的迭代更新 從發動機到戰鬥部再到導引頭 在某種程度上都已經進化到極限了 發展的瓶頸已經顯現了 而MUTANT技術打破了過往的導彈導引頭只能跟隨彈體一起進行角度偏轉的限制 只讓整個彈頭單獨進行大角度偏轉 讓導引頭的搜索跟蹤範圍獲得了極大的提升 配合戰鬥機飛行員的頭盔瞄準具 能夠做到看哪打哪 幫助飛行員抓住在空戰中轉瞬即逝的戰機 而偏轉的彈頭還會爲導彈帶來一定程度的生理 提高了導彈的機動性 命中目標的幾率也大大提升了 同時採用MUTANT技術的導彈不需要任何墮面和墮機 也不需要適量推進控制系統的複雜結構了 就能夠實現大範圍的機動 這讓它的體積會變得很小 可以節省戰鬥機 尤其是隱身戰機的彈倉空間 讓戰鬥機可以攜帶更多的導彈 這對於隱身戰鬥機的戰鬥力提升來說至關重要 美國空軍計劃使用MUTANT技術研製的下一代空空導彈來裝備NGAD戰鬥機 如果成真的話 那麼NGAD在奪取制空權的戰鬥中將會獲得極大的優勢 我是大兵 我們下期視頻再見 最近東亞某國呢 耗費巨資打造的催賢級驅逐艦的第二艘竟然在下水時 沒能擁抱大海 反而直接摔成了癱瘓 一時間上了頭條熱搜 諷刺的是 歷史上在下水儀式上當衆出醜 或在下水之前就已經埋下沉沒隱患的軍艦不在少數 本期視頻呢 我們就結合軍艦的幾種下水方式 來聊一聊那些剛下水就沒運纏身的軍艦 到底是遭了天險 還是被人禍所累 現代造船廠建造軍艦有船屋法和船臺法兩種基本模式 其中呢 船屋法能製造尺寸巨大的艦船 而被大型造船廠廣泛運用 用船屋造戰艦的歷史已經有千年 最早的船屋呢 就是在岸邊挖一個大坑 工人在裏面用木料造船 船造好以後再掘開引水口 當船隻浮起後就可以出船屋了 當然 今天的大型船屋要複雜的多 而且還出現了酷似大型半潛船能在水面沉浮的浮船屋 但基本原理卻是相通的 造船之前先關閉與大海連通的閘門 再用抽水機將海水抽乾淨 造船工人就可以在幹船屋內鋪設支撐墩墓 再用鋼材一步步完成船身的建造 所以當戰艦完成了相應的建造工作後 工人要仔細檢查船身吃水線以下表面有無可能漏水的縫隙 工程師則要仔細計算戰艦的重心是否能保證平衡 這樣的一切準備完成後 軍艦上就可以佈置採齊標語等裝飾物了 然後選定涼晨吉日 在高級領導的命令下 船屋打開閥門自動注水 在內外水面高度相平後 就可以打開船屋的閘門 拖船將新完成的戰艦拖出船屋 從而完成下水儀式 可以說 在戰艦的幾種下水方式中 船屋法是最安全 也是最沒有看點的 即使是9萬噸的福特級核動力航母 也是被拖船慢慢悠悠的從船屋中拖出來的 只要嚴控質量 那麼很少會出現軍艦剛出船屋就出現大量漏水 甚至沉沒的情況 但凡事總有意外 尤其是外行領導強行指揮內行的情況下 典型案例就是1625年瑞典國王古斯塔夫二世下令建造一艘排水量1200噸的瓦薩號戰艦 然而 瓦薩號施工過程中 古斯塔夫二世得知丹麥有了更強的戰艦 竟然強行下令給瓦薩號船體上增加一層火炮甲板 使其擁有了兩層共64門艦炮的強大火力 可是啊 在船隻主體結構不變的情況下 如此施工會導致其重心過高 可當時瑞典人都不敢反駁古斯塔夫二世 只好硬着頭皮繼續完工 1628年8月10號 瓦薩號成功出屋下水 就準備出港兜一圈 爲了展示其強大的武備 瓦薩號的炮門被全部打開了 結果 其離開港口後遭遇一陣側風 竟然失去了平衡向右傾斜 大量的海水就從打開的炮門湧入了船體 僅僅不到15分鐘就沉入海底了 瓦薩號也堪稱是工業革命之前 從下水到沉沒速度最快的一艘主力戰艦 而另一艘剛出船塢就隱恨海底的著名戰艦 要數二戰時日本建造的 滿載排水量達到7萬噸的當時最大航母信農號 信農號呢 本是大和級戰略艦的第三艘 可太平洋戰爭爆發後就停工了 哪知1944年6月 日本海軍高層竟然命令橫須賀造船廠必須在當年底將其改造成航空母艦 由於材料和熟練工人都不足 橫須賀呢 只得徵用大量學生來施工 甚至在飛行甲板上鋪水泥來代替鋼裝甲 儘管施工質量堪稱一塌糊塗 但是信農號卻在1944年10月8號就迎來了下水典禮 哪知由於現場管理混亂 船屋閥門打開後海水快速湧入 導致浮起的信農號船體竟然在海水的衝擊下撞上了船屋側壁 儘管其下水過程堪稱倒了黴運 但已經昏了頭的日軍高層 卻在11月19號宣佈信農號服役 沒想到信農號在風雪號等三艘驅逐艦護航下剛剛出港 就碰上了美軍涉水魚號潛艇 涉水魚號自然是不會放過這麼大一塊肥肉 於是第二天凌晨向其發射了六條魚雷 並命中了四條 荒唐的是 此時擔任信農號的艦長是阿布俊雄大佐 竟然沒有意識到信農號航母事實上根本就沒有完工 其艦體內部大量的水密門還沒有安裝 許多損管設備也無法正常工作 側面防魚雷突出部也有缺陷 再加上船員都是沒有任何經驗的菜鳥 導致四條魚雷炸開的破口就導致信農號進水無法控制 最終在離港17個小時後就沉入了大海 成爲了有史以來最短命的航空母艦 船塢不但可以建造新船 還能修理和改造船隻 而船隻完工後離開船塢過程和第一次下水差不多 然而天天喊着做有聲有色大國的印度就是能弄出戰艦出污時翻塵的笑話 2016年12月5號 印度海軍的貝特瓦號護衛艦竟然在船塢中翻塵了 讓全世界的軍迷都吃了個大瓜 貝特瓦號屬於印度國產護衛艦布拉馬普特拉吉 其滿載排水量可達3850噸 在21世紀初也算是印軍主力戰艦 不過 波拉馬普特拉吉看似火力強大 但是幹鹹較低 而上層建築龐大 重心偏高 導致航海性能堪憂 當然 在近海航行時還不至於翻船 但是2016年 印度海軍決定讓他進入孟買造船廠的船屋中進行改造 然而 在改造完成重新向船屋中注水時 令人意想不到的情況發生了 貝特瓦號在進入船屋之後 船體就固定在提前佈置的墩墓上 不知是印度工程師的計算失誤 還是船廠工人的疏忽 該艦出現了左右載荷不平衡的情況 再加上本就存在重心偏高的隱患 船屋注水後 其竟然從墩墓上滑落 並且向左側翻載了船屋裏 造成兩名工人當場死亡 直到2017年2月底 貝特瓦號纔在一家美國公司的協助下扶正 但側翻了這麼長時間 又被海水浸泡 之後的維修工程自然是遙遙無期了 與船屋造船相對應的是船臺式造船 和需要厚厚的水泥爲豔 與閘門和注水閥門的船屋不同 船臺就是個高於水面的水泥平臺 雖然建造船臺比船屋便宜 但也意味着需要藉助機械設備才能將船體移入水中 目前在船臺上完工的大型戰艦主要採用縱向滑行下水的方式 這樣的船臺本身呢 有一定的坡度 使船體可以自行沿軸線方向滑入水中 工人首先要在船臺上佈置龍骨墩和副墩等 然後在墩墓上依次鋪設龍骨和船體材料 在這一過程中稍有風吹雨打 船隻也不會有絲毫的移動 而一旦其主體結構完成 可以達到下水的標準時 工人們還是需要提前對其水線以下部分進行仔細檢查 同時工程師也要認真計算船體內部的載荷分佈 確保其下水後不會發生傾側 和船屋下水方式最大的不同是 工人們需要在船體和船臺之間佈置協助船體移動的下水臺 其由下部的固定臺和上部的船牌組成 船牌則會被固定在船體上 並且由制動裝置確保其不會提前移動 爲了使船牌能固定臺上順利滑行 固定臺上通常要塗抹石蠟和軟造 甚至動物油紙來潤滑 現在也可以用直徑9毫米的鋼球來降低摩擦力 當這一切完工之後呢 固定船體的建造墩墓會被全部拆除 理論上 只要解除船牌的制動裝置 船體就可以在重力的作用下下水 爲了防止螺旋槳和舵在入水的過程中發生碰撞 船隻都會採用船尾先入水的方式 而對於重量較大的軍艦來說 也會設置液壓千斤頂機構來驅動船牌 目前國際上通用做法呢 下水儀式時的新建不但會插滿彩旗 有時呢還會佔滿工人和接船的戰士 同時 爲了討個好彩頭 通常會安排一名女士將一瓶香檳酒狠狠砸向船頭 而香檳酒瓶磕碎的同時 船牌也會被解除制動 給人一種香檳酒瓶把船砸入海的錯覺 有時在船隻開始移動之後 寫有其名字的木板會被翻轉向外 這樣就在現場人員的歡呼中 新建和大海進行了第一次親密接觸 然而 也正是船臺式下水典禮比較引人注目 所以一旦新建沒能順利下水 就會造成非常尷尬的情況 甚至會被認爲從此黴運纏身 現代海軍史上下水儀式上出醜的首選二戰意大利海軍的特倫託號重巡洋艦 該艦呢 是意大利海軍的第二級條約型重巡洋艦的首艦 自然是備受當時意大利朝野的關注 1927年9月4號 特倫託號在裏窩納造船廠舉行隆重的下水典禮 意大利政府大批高官和記者到場 要向全世界展示意大利海軍的強大 不過呢 特倫託號最後的結局也挺悲慘的 1942年6月 他在克里特島附近海域作戰時 先被英軍飛機炸傷後 返回本土時又被英軍的潛艇擊沉了 某種程度上來說 那種不想其順利完工 爲邪惡的法西斯當局效命的意大利造船工人才是最愛這艘巡洋艦的人 而另一艘在下水儀式上就給人以不祥之兆的戰艦 要數堪稱寡婦製造者的前蘇聯k19號核潛艇 k19號是前蘇聯第一代戰略核潛艇的首艇 不過 由於其排水量只有5000噸 故而只能在加大的潛艇圍殼內佈置三具彈道導彈發射筒 而且該潛艇還必須浮出水面 並用機械裝置將導彈推出發射筒後才能發射 從這就能看出該艇在設計時 蘇聯最高當局是多麼的急於求成 施工過程也過於追求速度 埋下了衆多的安全隱患 果然 1961年7月47號 k19號在格陵蘭島附近訓練時 核反應堆系統管道上的一條焊縫突然破裂 整個反應堆中的冷卻水全部流失 爲了防止引發空前的核災難 艇員只好冒着致命的核輻射進入反應堆艙室內焊接一條管道 將飲用水導入核反應堆內部以降溫 事故最終導致了七名艇員短時間內身亡 諷刺的是 作爲肇事者的k19號完成修復後 在1965年重新服役 結果在1969年11月15號 該艇和美軍的小鯊魚號核潛艇相撞 險些引發嚴重的軍事衝突 到了1972年2月24號 k19號 又在加拿大附近海域執行任務時 其輪機艙又突然發生大火 造成28人死亡的嚴重後果 這下k19徹底坐實了寡婦製造者的惡名 卻依然服役到了1991年 退役前還差一點發生核泄漏 真是一艘黴運纏身的核潛艇 和船臺縱向滑行下水相比呢 這次造成某國驅逐艦變成今日成號的橫向滑行下水模式 在建造中小型艦船時比較常見 但並不適合建造大型戰艦時運用 所謂的橫向滑行下水 即船體在幾乎水平的船臺上完成建造 之後在機械裝置的協助下向左或者右側橫向進入水中 和縱向滑行下水相比 這種方式對造船廠地形要求較低 也不需要在船臺和海水之間預留很長的下水坡道 但是橫向滑行下水模式的缺點非常明顯 那就是船隻下水過程過於粗暴 在與大海親密接觸的一瞬間 其橫搖角度甚至能超過45度 所以在下水之前不僅要嚴格檢查其船體 有無可能漏水的縫隙 更要嚴格控制其內部載荷的分佈 保證其在入水傾斜後能自動扶正 同時 由於其下水移動距離非常短 一旦出現戰艦首尾未能同步下水的情況 就幾乎沒有時間能予以補救了 上一次因橫向滑行下水事故而上新聞的戰艦還要數2023年4月美國海軍第16艘自由級濱海戰鬥艦克里夫蘭號下水時 由於造船廠安排失誤 導致該艦在下水過程中 右側船體的水上部分重重的撞上了拖曳器的拖輪 不過克里夫蘭號很快就自動扶正 被撞壞的部分也沒有造成船體進水 而且也沒有發生人員傷亡 而反觀這次某國的驅逐艦下水過程會發生如此嚴重的事故 完全是其船廠既沒有足夠的技術力量 又被高層要求短時間內完工造成的 據公開資料顯示 崔賢號是通過南浦造船廠的浮船屋下水的 可建造第二艘的青金造船廠只有船臺 之前主要建造小船和漁船 所以在接到建造驅逐艦的命令後 該船廠也就只能依靠現成的技術力量在已有的船臺上進行建造 因此最後也只能採用橫向滑行下水的方式 結果下水時出現了嚴重的操作失誤 船尾下水滑板先動而船首還沒動 於是該艦徹底失去了平衡 側翻在了船臺和海水之間 目前看來其扶正的難度非常大 甚至有造船專家懷疑該艦腰部已經遭到了嚴重損傷 恐怕最後只能報廢處理 那麼屏幕前的各位 你們還知道哪些戰艦在下水之時就讓人懷疑其恐怕會很快沉沒呢 請在下面評論區打出來 我是大兵 我們下期節目再見