火箭撬

火箭撬是一種空氣動力學試驗設備,利用推力強大的火箭助推器,推動測試物體在類似鐵路的專用滑軌上高速前進,再用高速攝影機及其他設備記錄數據,以分析其空氣動力學性能。

一、概述

火箭撬是一種空氣動力學試驗設備,利用推力強大的火箭助推器,推動測試物體在類似鐵路的專用滑軌上高速前進,再用高速攝影機及其他設備記錄數據,以分析其空氣動力學性能。形象一點說:你可以把它看作是一枚躺在鐵軌上發射的火箭。火箭撬可用於研製核武器、高超音速飛彈及飛行器、航空母艦上的彈射器、戰鬥機火箭彈射座椅、宇宙飛船逃逸塔、電子戰武器等尖端設備。它是在陸地進行超音速試驗的重要裝置,目前全世界僅有美、英、中、俄、法等少數國家擁有此類設備。

二、發展

二戰末期超音速武器的出現,刺激各國政府展開軍備競賽,由此建造了一大批氣動試驗設備。美國是最早進行火箭撬超音速研究的國家。1943年,美國戰爭部(國防部前身)將研製火箭的任務交給了加州理工學院和美國海軍,他們選擇在加州中部的中國湖(Chinalake)地區,建設海軍空戰武器中心(NAWC)。這是美國海軍最大的武器研製基地,占地4400平方公里,擁有4000多人,主要研製美軍各類飛彈、彈射座椅及電子戰系統,曾參與研製美國第一顆核子彈和阿波羅登月計畫。1944年,中國湖基地建成一條代號“B-4”的火箭撬試驗滑軌,全長6800英尺(2073米),主要用於飛彈高速測試。1953年又增建了一條海軍超音速武器研究滑軌(SNORT),全長21550英尺(6569米)。在1959年的一次測試中,創下了時速4972公里的紀錄,相當於音速的4倍!
1944年,美軍還在加州愛德華茲空軍基地,建成代號“Gee Whiz”的火箭撬滑軌,全長2000英尺。1949年又在該基地增建一條高速滑軌,後來延長到20000英尺(6096米)。1951年,桑迪亞國家實驗室在新墨西哥州阿爾伯克基市科特蘭德空軍基地,建成一條代號“Sandia 1”的滑軌,全長2000英尺。1966年又增建了代號“Sandia 2”的滑軌,全長10000英尺。桑迪亞國家實驗室是美國核武器研發機構之一。
1954年,新墨西哥州阿拉莫戈多的霍勒曼空軍基地,建成霍洛曼高速測試滑軌(HHSTT)1&2號線,該軌道後來延長至50788英尺(15.48公里),成為世界最長和速度最快的火箭撬滑軌。該基地還有一條20200英尺長的3號滑軌。霍洛曼滑軌主要用於飛彈超高速試驗。1968年該基地在一次高雷諾數氣動試驗時,單軌試驗速度達到6.5馬赫。1982年10月的一次試驗中,將一個25磅重的測試物,加速到了時速9845公里,相當於8倍音速。
2003年4月30日,霍洛曼空軍基地第846試驗中隊,在HHSTT滑軌上,將一個192磅重的測試物,加速到了每秒2885米,相當於時速10430公里,或音速的8.5倍。這是目前陸地有軌車輛最快的極限紀錄。在1994年衝擊紀錄失敗後,美軍耗資2000萬美元,全面升級了霍洛曼火箭滑橇,研製新的推進系統和精確的軌道校準系統。這次試驗採用一套由13台火箭發動機組成的四級火箭,每台火箭發動機重500公斤,燃燒1.4秒,一共能產生228000磅(103噸)的強大推力。由此可見此類試驗所需耗費的驚人代價。
從上世紀40年代至今,美國共建成20多條火箭撬滑軌,積累了豐富的試驗數據。除了美國外,世界最大的彈射座椅製造商——英國馬丁·貝克公司,於1971年在北愛爾蘭朗福德洛奇皇家空軍基地(RAF Langford Lodge),建成一條6200英尺長的火箭撬滑軌,用於進行彈射座椅測試。俄羅斯星辰科研生產聯合體(NPP Zvezda),在莫斯科郊外建有一條8202英尺長的火箭撬滑軌。星辰聯合體是世界著名的彈射座椅和太空衣製造商。法國西南部海濱城市比斯卡羅斯(Biscarrosse)的蘭德斯飛彈試驗和發射中心(CELM),建有一條3937英尺長的試驗滑軌。該中心建於1962年,是法國彈道飛彈和戰術飛彈的主要測試機構,目前正在建設第二條、第三條測試滑軌。

三、中國的火箭撬

1993年6月,我國投資6700萬元,在湖北襄樊黃集市與河南鄧縣交界處建成國內第一條、也是亞洲唯一的火箭橇滑軌,結束了我國22年來一直借用普通鐵路支線做高速地面模擬試驗的歷史。試驗場占地3250畝,軌道全長10275英尺(3132米),採用標準軌距(1.435米),2006年1月1日,該試驗場完成了迄今我國地面模擬速度最快的一發試驗,該項試驗最快速度達到時速3420公里,相當於音速的2.8倍。

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