导弹舵制造技术(鹰击21导弹脑袋上为什么有个尖：美国当年削完后尴尬了)

本届珠海航展有一种导弹一出场就气场拉满：鹰击21E高超音速导弹。这种导弹很多网友都很熟悉，即陆基版东风21导弹的空基型号和海基型号。陆基东风21配合上空基、海基的两种改型就实现了所谓“陆海空三位一体”的“反介入/区域拒止”的作战能力，在全世界独一份。

海基版鹰击21

空基版鹰击21

很多网友注意到鹰击21导弹头部独特的外形：好像在原本顺滑的锥形弹体尖上又额外削成铅笔尖的模样。这么看着有点多此一举的目的是什么呢？这种外形设计其实不简单，目前能搞利索的国家一只手数的过来。真正实际部署的国家只有中、俄两国。这种气动布局因为像一个小椎体套在大锥体上，学名叫双锥体弹头。

双锥体弹头东风21导弹

之所以要把弹头处额外切几刀加工成这个形状，原因是为了配合和保护导弹尾部的几个尾翼——学名叫“再入机动控制舵”。双锥体弹头的最大的优势正在这几个控制舵。

我们知道现代导弹的末端机动十分重要——随着技术的发展，各种反导拦截手段花样翻新，“用子弹打子弹”的技术越来越成熟，进攻方的导弹能不能摆脱拦截是衡量战斗力的重要指标。

为了躲避拦截，风骚的蛇形走位是成功的关键，有了这套空气舵舵面，进攻方导弹就可以像空空导弹一样做出非常规的机动摆脱动作，比如S形走位、不规则跑位等等。

可问题是，鹰击21一类的导弹都是再入大气层的高超音速导弹，再入大气层后，超过10马赫的恐怖速度会严重威胁尾舵的正常工作，一般会产生两个问题：高速气流冲击和高温烧蚀。在高速气流冲击下，暴露在弹体外边的尾舵会瞬间被吹成面条；而高温也也可以轻易将它烧毁，小时候看过流星的小伙伴应该感同身受——这个道理和陨石是一样的。

正是因为这个原因，设计师把导弹的头部故意削尖，这部分有个专业名称—激波锥。它的作用是产生一道激波，从而保护脆弱的尾舵。

所谓一石激起千层浪，高速飞行时激波锥会在前方大气中形成一个伞状的激波锋面，在飞行器前面像一堵移动的墙一样，飞行器则躲在激波锥的尾流中前行。

激波锥在飞机上很常见。比如大名鼎鼎的苏联米格21的机头就安装了一个硕大的激波锥，突破音障飞行后，整个机身都“藏”在激波锥制造的激波锋面后，飞行阻力大幅降低，使米格-21战斗机成为苏联第一种飞行速度超过2马赫的战斗机。

双锥体导弹高速飞行时有了这个激波锥开路，避开了超过10马赫的空气墙带来的爆锤，空气舵可以正常工作，协助导弹“想去哪里去哪里”了；同时，头锥吸收了大多数的热量，保护了后面的部分（尤其是空气舵），解决了高温问题。

这样双锥体弹头和普通的亚音速导弹一样，可以做出各种小半径转弯等高难动作。可以说，双锥体弹头是所有高超音速导弹中少有的可以在大气层内大幅机动动作的弹种。鹰击21高超音速导弹以及它的原型东风系列导弹因此被称为无法被拦截的导弹。

感觉这样很简单？其实这只是修炼武林秘籍的第一步，更有难度的还的在后面——解决了气动外形的问题后，各国在研制中遇到了一个共同的障碍：黑障。

熟悉这方面知识的网友都知道，黑障是弹头再入大气层时因电磁波被屏蔽，暂时失联的情况，也称“黑色五分钟”。我国科学家早些年通过不懈努力已经成功解决了黑障问题，这是之后的各型高超音速导弹陆续顺利推出的根本原因。

但其他国家就没有这个条件了，统统被卡在这个技术瓶颈前面。

不过只要思想不滑坡办法总比困难多。

美国：比较尴尬

美国可以说是研制双锥体导弹国家中最尴尬的一个。早在上世纪七八十年代，美国就研制了全世界最早采用这种气动布局导弹：潘兴II，在当时已经达到了12马赫的速度，可谓独此一家别无分店。可是当年的潘兴II导弹受限于计算机处理能力和雷达技术限制，末端速度如果过快机载电脑会反应不过来，故潘兴II导弹采取了再入大气层后减速到一到两马赫的速度再俯冲的末端设计。

——当然这就失去高超音速导弹的最初意义了。

不过更让美国尴尬的还在后面。进入21世纪后，原本领先的美国高超音速导弹遇到了中、俄的挑战，压力下重启高超音速导弹的研发，却发现技术断代。近年来美国进行了几次试验型号的试射均告失败，在今年初，美军又进行了“中程常规即时打击高超音速导弹（IR-CPS）”首次飞行试验，这个IR-CPS导弹就是典型的双锥体弹头，结果虽然飞行过程稳定，但是战斗部没有击中目标，且速度只有5马赫。只能算部分成功。

有美国媒体就此吐槽：中国已白菜化，还对外出售，美国能买吗？

可以说美国的双锥体研究起了个大早赶了个晚集。

俄罗斯：不走寻常路

和美国相比俄罗斯简单直接得多：不考虑末端制导。俄军的“匕首”等高超音速导弹均采用惯性制导原理，说白了就是事先瞄准好直接打过去，以快制胜，打对手个措手不及。事实证明只要对方的防空系统够弱鸡，这个办法还是实用的。比如今年3月，俄军发射了一枚匕首导弹准确击中乌克兰一座大型弹药库，根据报道飞行距离超过了1000公里，但飞行时间不到10分钟——乌军的防空能力根本没有预警和反应的时间。

当然如果防御方有一定先进的末端拦截能力，俄军这种“小刀切黄油”式打法就会效果大打折扣，对此俄罗斯科学家还提出了一种不走寻常路的思路——“非对称”双锥体的设计，如下图：

这种“歪脖子”设计的意思是，它可使弹头螺旋形再入，极大地增加了弹道预测的难度。如果控制技术复杂一点，可主动控制弹体的滚转，使得简单螺旋形再入弹道成为更加飘忽的无规则机动再入弹道，反导难度成数量级增加。

虽然这种设计思路目前仍停留在设想阶段，但俄罗斯科学家表示信心十足。

因为可以肯定，这种设计的优点是：确实非常非常难拦截。

（完）