近期，有句話在網(wǎng)絡(luò)上頻頻被網(wǎng)友們提及：“和平建立在錢學(xué)森彈道之上，真理只在于敏構(gòu)型之中”。這句話中提到的兩個(gè)關(guān)鍵人物——錢學(xué)森和于敏，都是我國非常著名的科學(xué)家。

錢學(xué)森在空氣動(dòng)力學(xué)方面成就卓越，是中國航天事業(yè)的奠基人。他在1940年代末提出了一種新型彈道的設(shè)想，即助推-滑翔彈道，其特點(diǎn)是既有彈道導(dǎo)彈的某些特征，又能擁有巡航導(dǎo)彈的飛行能力?；谠摾碚摪l(fā)展而來的的各種高超音速導(dǎo)彈，已成為維護(hù)國家安全的重要戰(zhàn)略威懾力量。

錢學(xué)森在黑板上繪制出一種新型彈道模型，可從紐約飛抵巴黎

（圖片來源：wikipedia）

于敏則是我國著名的物理學(xué)家，被尊稱為“中國氫彈之父”，他提出的“于敏構(gòu)型”在世界上獨(dú)樹一幟，讓我國在不到三年的時(shí)間內(nèi)完成了由原子彈到氫彈的研發(fā)。

我國著名科學(xué)家于敏院士

（圖片來源：中國工程物理研究院）

因此，“和平建立在錢學(xué)森彈道之上，真理只在于敏構(gòu)型之中”，這句話其實(shí)對應(yīng)著我國的“兩彈”——彈道導(dǎo)彈和氫彈。擁有最先進(jìn)的彈道導(dǎo)彈技術(shù)，才能捍衛(wèi)來之不易的和平，但這僅僅是基礎(chǔ)。

氫彈小型化技術(shù)的突破，則意味著掌握了“真理”：從科學(xué)角度看，它代表著人類能夠駕馭原子核的能量，這是文明演化的重要里程碑；從國際地緣政治角度看，它象征著在國際上的話語權(quán)，具備維持世界和平的能力。同時(shí)，氫彈小型化技術(shù)必須與最先進(jìn)的彈道導(dǎo)彈技術(shù)結(jié)合，兩者缺一不可，共同構(gòu)成“兩彈”體系，這樣才能將核彈頭投擲到目標(biāo)上方，確保戰(zhàn)略威懾的有效性，不僅可以守護(hù)和平，還能掌握終極真理。

錢學(xué)森彈道是什么？

錢學(xué)森彈道也稱為助推-滑翔彈道，從字面上理解，分為助推段和滑翔段兩個(gè)部分。在助推段，導(dǎo)彈依靠運(yùn)載火箭助推的方式上升到一定的高度，可超出地球大氣層，并獲得較快的速度。在滑翔段，彈頭借助慣性、大氣升力、或者是自身動(dòng)力進(jìn)行滑翔飛行，就像沖浪板“踩”在海浪上方?jīng)_浪一樣，“打水漂”的說法由此而來，以達(dá)到超遠(yuǎn)航程的目的，這兩個(gè)階段缺一不可。

需要強(qiáng)調(diào)的是，有人說錢學(xué)森彈道就是“打水漂”，這其實(shí)僅是對滑翔段部分飛行軌跡的形象化描述，助推段也同樣重要。

助推滑翔彈道與其他彈道的對比

（圖片來源：wordpress）

助推-滑翔彈道結(jié)合了彈道導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈的特點(diǎn)。早期彈道導(dǎo)彈的彈道設(shè)計(jì)比較簡單，并無顯著的突防措施。美蘇在1950年代均開始研發(fā)反導(dǎo)技術(shù)，尋找攔截彈道導(dǎo)彈的方法。助推-滑翔彈道完美解決了這個(gè)問題，其滑翔階段借鑒了巡航導(dǎo)彈的部分特點(diǎn)，利用彈體的氣動(dòng)外形產(chǎn)生的升力實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的滑翔式飛行。

因此，使用運(yùn)載火箭的助推-滑翔式導(dǎo)彈，兼顧了彈道導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈的特點(diǎn)——射程遠(yuǎn)、突防速度快，而且在對抗敵方攔截彈方面與常規(guī)彈道相比有獨(dú)特的優(yōu)勢，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)快速打擊目標(biāo)，滑翔段導(dǎo)彈還能在大氣層上方進(jìn)行“跳躍”機(jī)動(dòng)，有效突破導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。

錢學(xué)森彈道解決了哪些關(guān)鍵問題？

錢學(xué)森彈道提出的時(shí)間在1940年代末，很早就為導(dǎo)彈設(shè)計(jì)指明了新的方向。但是，由于材料等技術(shù)限制，助推-滑翔彈道并沒有得到深度開發(fā)。比如，飛行器在滑翔時(shí)，速度可達(dá)到高超音速，此時(shí)外表面會(huì)與大氣產(chǎn)生劇烈的摩擦，這個(gè)過程會(huì)使得動(dòng)能迅速向熱能轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，如果沒有先進(jìn)可靠的熱防護(hù)材料和相關(guān)技術(shù)，就會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變形最終燒毀。

當(dāng)然，并不是所有的氣動(dòng)摩擦都是負(fù)面的，對于載人航天的返回艙而言，這種劇烈的摩擦可以使其產(chǎn)生“剎車降速”的效果，這也同樣需要有足夠先進(jìn)的材料等技術(shù)作為支撐。

錢學(xué)森彈道可規(guī)避反導(dǎo)系統(tǒng)的探測和攔截

（圖片來源：央視）

隨著反導(dǎo)技術(shù)的不斷迭代，從早期彈道導(dǎo)彈彈頭小型化演變出的多彈頭突防技術(shù)，到逐步構(gòu)建起由陸基、?；⑻旎M成的多層導(dǎo)彈防御體系，最終形成集探測、識別、指控、攔截于一體的空天一體導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，全球有實(shí)力的國家開始集中力量對錢學(xué)森彈道進(jìn)行深度發(fā)掘。這是因?yàn)殄X學(xué)森彈道的特點(diǎn)非常顯著，能夠讓飛行器在稠密大氣層上方進(jìn)行高超音速飛行，這種飛行軌跡處于傳統(tǒng)反導(dǎo)系統(tǒng)的攔截盲區(qū)，且具有高度不可預(yù)測性。在材料技術(shù)發(fā)展的背景下，能夠采用錢學(xué)森彈道進(jìn)行飛行的飛行器將具有較大的優(yōu)勢。

從彈體分類的角度看，基于錢學(xué)森彈道的助推-滑翔特點(diǎn)可衍生出兩種飛行器：一種是具有乘波體結(jié)構(gòu)（是指利用激波特性進(jìn)行高超音速飛行的非常規(guī)構(gòu)型）的彈體。這種飛行器由運(yùn)載火箭投放到大氣層邊緣后，利用慣性或者自身動(dòng)力在大氣層上方進(jìn)行滑翔。除了做出錢學(xué)森彈道的飛行軌跡外，它還能重復(fù)進(jìn)入外大氣層做出桑格爾彈道運(yùn)動(dòng)（是指以極高的速度在大氣層邊緣多次“跳躍”以延長航程的飛行軌跡）。此種彈體滑翔距離非常遠(yuǎn)，甚至可能具備環(huán)繞地球一圈的飛行能力，這意味著它具備以高超音速的速度對全球任一目標(biāo)進(jìn)行打擊的能力。另一種是無乘波體結(jié)構(gòu)彈體，結(jié)構(gòu)較為簡單，只能實(shí)施一次性的錢學(xué)森彈道飛行，但速度可達(dá)到高超音速，也具備極強(qiáng)的突防能力。

乘波體設(shè)計(jì)過程示意圖

（圖片來源：中國科學(xué)院力學(xué)研究所）

可以看出，錢學(xué)森彈道具有強(qiáng)大的重塑能力，可以根據(jù)滑翔飛行器的具體情況做出特定的變化，這為突防反導(dǎo)系統(tǒng)、打擊不同目標(biāo)提供了豐富的思路。正是因?yàn)榛阱X學(xué)森彈道的飛行器有著強(qiáng)大的不確定性飛行軌跡，以至于傳統(tǒng)的反導(dǎo)系統(tǒng)無法對其進(jìn)行有效攔截，或者說需要更龐大且復(fù)雜的預(yù)警與攔截體系才可能應(yīng)對。

從博弈角度看，一種裝備的出現(xiàn)能夠迫使對手投入成倍的人力物力去應(yīng)對，其實(shí)這也達(dá)到了戰(zhàn)略效果。對于熱愛和平的大國而言，掌握這種技術(shù)之后能形成戰(zhàn)略牽制能力，不僅能為自身爭取和平發(fā)展的局面，還能維護(hù)世界和平，反擊霸權(quán)主義勢力。

目前，助推-滑翔彈道及其相關(guān)技術(shù)已在高超音速領(lǐng)域應(yīng)用，由于滑翔階段需要以高超音速的速度飛行，因此乘波體構(gòu)型就成了首選。東風(fēng)17彈道導(dǎo)彈是一種耳熟能詳?shù)南冗M(jìn)高超音速飛行器，助推段使用火箭助推，讓彈頭獲得較高的速度，滑翔段利用乘波體的激波特性實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的射程，對飛行器的結(jié)構(gòu)和耐高溫材料等提出了非常嚴(yán)苛的技術(shù)要求，彈頭容積率也較為可觀，整體性能代表了極高的技術(shù)底蘊(yùn)。

此外，我國在這方面進(jìn)行了大量研究，包括理論分析、風(fēng)洞試驗(yàn)和飛行測試，相關(guān)技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。助推滑翔彈道另一個(gè)重要應(yīng)用就是對諸如航空母艦這樣的海上大型目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離打擊，配合先進(jìn)的末端制導(dǎo)系統(tǒng)，充分發(fā)揮出速度快、射程遠(yuǎn)、打擊突然性等多種優(yōu)勢，已為我國建立可靠有效的反航母打擊平臺奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

于敏構(gòu)型是什么？

于敏構(gòu)型是我國著名科學(xué)家于敏院士在1960年代獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)的一種氫彈關(guān)鍵構(gòu)型。作為世界上僅有的兩種武器化核聚變構(gòu)型設(shè)計(jì)之一，（另一種是美國提出的泰勒-烏拉姆氫彈構(gòu)型，T-U構(gòu)型），其具體技術(shù)細(xì)節(jié)屬于國家最高機(jī)密。根據(jù)公開資料，于敏構(gòu)型與泰勒-烏拉姆氫彈構(gòu)型相比，在小型化設(shè)計(jì)方面更加突出，這意味我國第一顆氫彈在體積方面比美國的氫彈更有優(yōu)勢。

美國第一顆氫彈被命名為“邁克”，重量在80噸左右，與其說是核武器，不如說像一座核建筑，蘇聯(lián)工程師當(dāng)時(shí)戲稱其為“熱核裝置”。如此龐大的重量意味著美國第一顆氫彈不具備實(shí)戰(zhàn)能力，根本無法安裝在彈道導(dǎo)彈上。

美國第一顆氫彈“邁克”更像是一座核建筑

（圖片來源：Atomic Archive）

氫彈是一種核聚變武器，設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)雖然處于極為嚴(yán)格的保密狀態(tài)，但是其物理原理已經(jīng)被廣泛知曉。氫彈的原理主要有兩個(gè)階段，第一個(gè)是作為引爆源的初級核爆，第二個(gè)就是威力更大的次級核爆。初級核爆過程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的X射線，這個(gè)過程稱為輻射內(nèi)爆。核聚變的基本原理與太陽等恒星發(fā)光發(fā)熱是相似的，核聚變可以產(chǎn)生大量的能量，但是不受控，在瞬間可釋放全部能量。

我國第一顆氫彈

（圖片來源：中國新聞網(wǎng)）

從研發(fā)時(shí)間角度講，1964年10月，我國在羅布泊成功測試了第一顆原子彈，成為世界上第五個(gè)擁有核武器的國家。1967年6月，我國在羅布泊成功測試了中國第一顆氫彈，前后不到三年的時(shí)間。相比之下，美國、英國、蘇聯(lián)等當(dāng)時(shí)用時(shí)均超過這個(gè)數(shù)值——4至8年不等。

這是因?yàn)橛诿魳?gòu)型的獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)在一定程度上縮短了從原子彈到氫彈的跨越時(shí)間。1965年，于敏與其他核心研究人員敏銳地發(fā)現(xiàn)，氫彈的問題在于產(chǎn)氚的速度太慢，于是設(shè)計(jì)了一種精密的結(jié)構(gòu)模型。當(dāng)時(shí)模擬結(jié)果顯示，按照這種設(shè)計(jì)制造出氫彈是可行的，該結(jié)構(gòu)后來被稱為于敏構(gòu)型。

我國氫彈試爆現(xiàn)場

（圖片來源：央視）

1967年6月，我國第一顆氫彈由一架轟-6轟炸機(jī)成功投擲，通過降落傘減速，在數(shù)千米高空成功引爆，這充分說明這顆氫彈當(dāng)時(shí)就具備了一定的實(shí)戰(zhàn)能力。事實(shí)上，核彈頭小型化是非常重要的一環(huán)，這樣才能將其安裝在彈道導(dǎo)彈載荷艙內(nèi)。在于敏院士的指揮下，我國中子彈試驗(yàn)于1988年獲得圓滿成功。至此，中國核武器設(shè)計(jì)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

于敏構(gòu)型作為氫彈的關(guān)鍵構(gòu)型，不僅使我國在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了核聚變武器的實(shí)用化，還為后續(xù)彈頭小型化奠定了基礎(chǔ)。所以，從科學(xué)角度看，于敏構(gòu)型堪稱“真理”，除了是核物理研究方面的頂尖理論外，氫彈在工程設(shè)計(jì)方面也是被列為最高機(jī)密。從戰(zhàn)略角度看，這一構(gòu)型同樣具有“真理”般的決定性意義——讓我國掌握了戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)和國際上的話語權(quán)。

結(jié)語

在科技與和平交織的宏大敘事中，錢學(xué)森彈道與于敏構(gòu)型不僅是中國科學(xué)史上的兩座豐碑，更是國家安全的堅(jiān)強(qiáng)基石。

回望歷史，從羅布泊的驚天巨響到東風(fēng)導(dǎo)彈劃破長空，中國科學(xué)家以智慧和汗水鑄就了和平的盾牌。面向未來，我們應(yīng)該銘記：科技的真諦不在于征服，而在于守護(hù)。錢學(xué)森彈道和于敏構(gòu)型，正是這份守護(hù)精神的具象體現(xiàn)。它們不僅啟迪我們追求創(chuàng)新，更提醒世界：真正的和平建立在實(shí)力的基石之上，而真理只閃耀于那些為人類福祉不懈探索的心靈之中。

出品：科普中國

作者：川陀太空（科普創(chuàng)作者）

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