首页 发帖需知 点击这里给我发消息     
登录   /   去注册

伊朗新导弹可能袭击中欧:分析:破坏防御

浏览
趣文编辑 楼主
发布于 2020-07-29 20:14
来源:

4月22日,伊朗成功地发射了Noor卫星,震惊了世界。这颗卫星使用的是一种以前不为人知的卫星运载火箭(SLV),他们称之为qpersiv。

美国太空部队证实,Noor和另一个被评估为已用完上一级的物体一起进入了轨道。

基于开放资源和使用计算机模拟计算弹道轨迹的qasy的详细分析显示,它与Shahab-3弹道导弹Qasedand Safir SLV有很强的关系,以及SLV的一些不寻常的特征。如果取消SLV的折中,恢复作为弹道导弹使用的优化设计,qax可以到达中欧和北欧部分地区,取决于它的有效载荷质量。

伊朗之前的卫星发射尝试是出了名的不可靠。去年,Safir SLV在发射台上爆炸,而规模更大的Simorgh SLV从未成功将有效载荷送入轨道。

图1:安装在其移动竖立发射器上的q燃料箱(视频仍通过Iranmedia.org)

伊朗今年1月对阿萨德空军基地的弹道导弹攻击表明,伊朗利用具有末端制导的可操纵再入飞行器,在提高弹道导弹精度方面取得了巨大进步。这种再入飞行器也在其Emad导弹上进行了测试,最大射程为1700公里。

到目前为止,伊朗表示已正式将其弹道导弹的最大射程限制在2000公里;足以到达伊朗政权宣称的敌人以色列和沙特阿拉伯。美国政府坚持认为伊朗发展SLV是为了掩盖其制造远程弹道导弹的事实,而这一分析与这种说法并不矛盾。

表1列出了伊朗弹道导弹武器库的有效载荷和射程,这在最近的伊朗电视记录片中有所显示。

为发射卫星而优化的助推器不同于弹道导弹,其目的是将弹头发射到地面目标,但大部分技术是相似的。如果它能将一颗小卫星加速到轨道速度(近地轨道大约为7.8公里/秒),它也能将一颗较重的有效载荷加速到亚轨道轨道所需的速度,使其距离超过2 000公里(超过4公里/秒)。2009年,伊朗首次使用自主研发的Safir SLV运载火箭将一颗微型卫星送入轨道。更大的Simorgh SLV于2010年推出。伊朗效仿苏联和美国的原始模式,利用其弹道导弹作为发展slv的起点。由于这个相近的祖先,恢复q油箱或Safir作为弹道导弹的根源比继续“纯”SLV优化要容易得多。

Safir和q油箱在第一级使用可储存的液体推进剂(Safir的所有阶段)。Safir和Simorgh上级使用N2O4氧化剂,这限制了存储和操作环境。任何军事应用都必须解决美国和苏联在上世纪五六十年代遇到的问题。这就导致了筒仓的使用。伊朗显然已经声明,所谓的“流星-3”第一阶段的应用是暂时的,他们计划采用固体火箭发动机来替代它。将标志着“和平”SLV努力的显著进展包括在上一级使用液态氧低温氧化剂和煤油燃料(比如SpaceX公司所做的),因为这将比目前使用的推进剂提供更大的推力和总体动力。SLV的优化还包括较长的燃烧时间,以及在最佳位置通过停止和重启引擎来施加推力,以最大限度地提高交付到轨道的质量的能力。

在图1中所示,qassit比Safir和Simorgh更小,运输和安装使用的拖车与Shahab-3变种几乎相同。预告片的明显修改去掉了一个支架,因为qasif比常规的Shahab-3要长。Safir和Simorgh slv是在伊朗民用航天机构(名义上)下开发的。然而,q燃料油,就像它的前身Shahab-3一样,是伊朗伊斯兰共和国卫队的责任,因此与伊朗的军事弹道导弹计划建立了牢固的联系。这就提出了一个问题,如果q燃料油恢复其作为弹道导弹的根基,它将如何发挥作用。

图2:地面站内的屏幕显示了发射后392.3 3s轨道参数与时间的函数图(插图a)(插图b)。

伊朗媒体发布了大量有关导弹及其发射的照片和视频材料。图2显示了一个地面站中的显示器。其中一个显示器显示了一个时间函数图(为透视校正并在插图a中放大),表明导弹有三个阶段,在前两个阶段的每一个烧毁后,导弹有海岸阶段。另一个屏幕(图中b)显示进入飞行392.3秒时的弹道参数。

弹道仿真针对逆向工程数据进行,并使用中等保真度弹道模型来建立未知/不确定导弹参数的内部一致值。这个模型之前被证实使用公开的信息(阿特拉斯- f洲际弹道导弹用于亚轨道轨道,美国人身牛头兽I和中国长征- 3a用于轨道轨道轨道),我已经在之前的文章中讨论过。导弹的一些参数可以推导出合理的精度,从一个更密切的观察导弹。根据已发表的材料调整未知值后,得到了q所述各阶段的良好约束值,从而使模拟结果在正确的卫星轨道上,参数为392.3 s,与屏幕上可见的值相匹配。导弹的重建如图3所示。

图3:与Ghadr-F/H(左)相比,qup(右)的SLV与qup的第一级直径比例匹配。所述一级推进剂罐的布置是理论上的;氧化剂罐(蓝色)可能安装在燃料箱(红色)的下面。(原始图片:路透社)

伊朗已经开发了先进的流星-3型,使用更小、更轻的三圆锥再入飞行器,更小的稳定翼和更轻的机身。鲨鱼分享小鳍。至少有两个Shahab-3的高级版本,标为Ghadr-F或Ghadr-H,具有相同的总体长度,但不同的坦克长度。这是明显的,从不同的电缆跑道在外面的推进剂坦克和接缝的外层皮肤,在坦克舱壁是连接。作为表1资料来源的伊朗纪录片显示,Ghadr-H的射程为1,750公里,而Ghadr-F的射程为1,950公里,这表明后者拥有长坦克。在任何情况下,图3中的电缆滚道,缩放这样的第一阶段直径匹配1.25米的Ghadr,匹配的电缆滚道版本的长罐。1

q所模拟的阶段参数是由这个油箱大小和Shahab-3发动机数据从开放的来源。

容器容积与质量流量和第一级燃烧时间一致,如图2所示。与最初的Shahab-3不同,至少一种带长罐的高级改型有它的氧化剂罐安装在推进剂罐前面,如图3所示,但qasas图像不够清楚,以确保它共享这种安排。在qasup的第一阶段和Ghadr之间可见的差异仅限于油漆方案和顶部。弹道导弹有一个锥形部分容纳制导设备并作为再入飞行器的适配器。所述制导系统可能位于其上部,其锥形部分较长且为空心。在模拟中,在假定整流罩在第一阶段燃尽和第二阶段点火之间被丢弃的前提下,将整流罩的质量和有效载荷整流罩的质量包含在第一阶段自重中。图4:萨尔曼固体推进剂发动机(a)和qasup第二阶段(b)。

不像它的第一阶段,qashe第二阶段是非常不同的萨菲尔。Safir的有相同的直径1.25米的第一阶段,它使用液体推进剂,虽然qas第二阶段的直径大约是1米(0.96米),车载摄像头拍摄的视频显示了阶段分离还显示了一个相当大的喷嘴,突出成锥形部分顶部的助推器。这第二阶段的形状和它的喷嘴似乎匹配萨尔曼固体推进剂发动机,伊朗在今年早些时候公布,如图4所示。按固体推进剂的相当典型密度计算,其体积表明推进剂质量约为1000公斤。它通过'推力矢量控制'完成偏转其喷嘴与驱动器。

关于第三级/卫星踢引擎的信息较少,因为它隐藏在一个大的有效载荷罩下。由于图2中屏幕的眩光,其燃烧时间也不清楚。模拟的唯一选择是迭代地更改3

理查德·道金斯

阶段参数,以使模拟轨迹与实际轨迹匹配。表2列出了完整的参数集。

表2:仿真中使用的q型导弹的参数。

阶段1

有效推进剂质量[公斤] 10.5 112 sp 海平面)[s] sp (真空)[s] 海岸相持续时间 1000 16.0 70 sp (真空)[s] 海岸相持续时间 218 39.8 54 sp (真空)[s] 质量(公斤) 比冲量(I
14582 载重系数(包括未使用推进剂)[%]
燃烧时间[s]
230
255 第二阶段
44 有效推进剂质量[公斤]
载重系数(包括未使用推进剂)[%]
燃烧时间[s]
270 第三阶段
207 有效推进剂质量[公斤]
载重系数(包括未使用推进剂)[%]
燃烧时间[s]
270 卫星
10 ,

sp

对于具有适当真空膨胀喷嘴的固体推进剂来说,270 s是一个中等值。第二级的自重质量分数(燃尽阶段的质量占起飞阶段质量的百分比)对于相对较小的固体推进剂发动机来说是相当典型的。对于第三阶段,它要高得多,因为它可能容纳了制导设备和用于最后航向调整的推进器。模拟不允许区分第三级的死质量和有效载荷质量,所以10公斤的卫星质量是一个估计。据太空部队指挥官杰伊·雷蒙德将军称,Noor是一颗3u立方体卫星,其质量将限制在4公斤。计算机程序根据飞行时间反复估计了飞行路径角度,这样得到的卫星轨道与报告的444公里远地点和425公里近地点高度相匹配。模拟发射方向的选择使轨道倾角与报道的59.8度相匹配。前8个模拟轨道的地面轨迹如图5所示。图5:Noor卫星模拟地面轨迹。红色的+表示靠近Shahroud的发射地点(可视化使用m_map软件包和自然地球数据库)。

图2中模拟飞行参数与屏幕参数的比较如表3所示。速度和高度异常一致(小于1%的差异)。屏幕上还显示了当时轨道的远地点和近地点。这些也可以在模拟上升过程中计算出来;结果值仅相差1.3%。这些结果对第三阶段参数的变化非常敏感。然而,考虑到工程限制,包括“奥卡姆剃刀”,没有其他现实的参数组合能与报告的参数产生较小的残留差异。

表3:仿真轨迹参数与图2中屏幕值的比较。

变量 403.6 5220.6 远地点 (公里) 近地点 (公里) 由于有效载荷较重,中欧和东欧的大部分地区都在射程之内。使用更小的有效载荷,射程可以扩展到更远的西部地区,包括德国和意大利的大部分地区,以及北欧的部分地区。
在屏幕上 模拟 差异(%) h(公里)
400.1 -0.9 V(米/秒)
5190.3 -0.6 h
447453 1.3 h
-4121年-4173年 1.2 有了这些模型参数,我们现在可以评估这种硬件在弹道导弹中的作用。清洁修改移除二级以上所有质量,移除海岸阶段和放置弹头。第一级载重量已经减少,因为有效载荷整流罩被移除。由于增加了制导设备,第二级载重量增加了。在模拟最大射程弹道上,有效载荷650公斤,无地球自转的射程为3337公里。这被减少到2,564公里,负载950公斤。图6显示了模拟的最大射程的欧洲,发射地点在伊朗西北部,包括地球自转。

虽然还不能确定q萨德是否真的是朝着射程比伊朗目前武库更远的弹道导弹迈进了一步,但这些结果表明它有可能。

Ralph Savelsberg是一位

荷兰国防学院副教授,专攻导弹防御。这篇文章不反映任何官方立场或政策

荷兰政府。作者感谢James Kiessling提出的宝贵意见和建议。


郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。
标签:
返回顶部