嫦娥六號「黑科技」曝光 31馬赫超高速90度急轉彎 演繹太空「打水漂」

被譽為「嫦娥之父」的歐陽自遠院士曾深刻指出：「誰控制了外太空，誰就控制了地球。」這一預言在中國航天的最新壯舉中得到了生動體現——嫦娥六號月球探測器憑藉其先進的技術，在回歸之旅以驚人的31馬赫超高速，在地球大氣層的邊緣巧妙實施了高難度的90度急轉彎，仿佛在太空中演繹了一場精準的「打水漂」絕技。

嫦娥六號返回器的回程十分順利，不僅實現了世界首次月球背面採樣返回，返回地球時的最高速度亦達到了31馬赫。這一超越「奧特曼的速度」，令其成為迄今為止速度最快的返回式航天器。

31馬赫的速度，到底有多快？

據內地軍事評論專欄「科大烽火」解釋，馬赫數是速度與音速的比值，音速在不同高度、溫度和大氣密度狀態下具有不同數值，因此馬赫數只是一個相對值。空氣中的音速在1個標準大氣壓和15℃的條件下約為340m/秒，1馬赫是指飛行體在海平面高度時340米/秒，或1224公里/小時。而隨著高度的增加，大氣溫度的降低，音速值也會下降，例如在2萬米高空的音速值大約為290米/秒。而到了100公里左右的卡門綫（大氣層與外太空的界限），音速值會更低。

如果不考慮高度和溫度的變化，嫦娥六號的31馬赫速度，大約折合為10.5公里/秒，嫦娥六號的31馬赫速度已經高於第一宇宙速度。第一宇宙速度為7.9公里/秒，大約折合為25馬赫。目前射程最遠的洲際彈道導彈的最大關機速度也就是25馬赫左右。而嫦娥六號的速度超過了目前射程最遠的洲際彈道導彈。

同時，嫦娥六號的彈道十分詭異，再入點的高度為5000公里，是打著「水漂」返回地球的，其後半段的彈道就像是一枚乘波體構型的高超音速導彈。

這次嫦娥6號返回地球，完全是按照「錢學森-桑格爾彈道」回來的，進行了太空「打水漂」機動，而且是二次彈出大氣層，二次再入大氣層，先後打了兩個「水漂」。

「錢學森-桑格爾彈道」，其實是兩個不同的概念。桑格爾彈道是由德國科學家教授桑格爾提出於上世紀30年代，桑格爾設想一種火箭發動機的飛行器，發射後先爬升到100~120公里高度的臨界空間，然後向下俯衝，在大氣邊緣彈跳著飛行，這就是著名的「桑格彈道」。

而此時在美國的科學家錢學森提出了一種革新的彈道設想，先是用火箭發動機將飛行器推送進入太空，軌道高度200~300公里，然後再掉頭俯衝，進入大氣層高度100公里的「卡門綫」下方以後，以滑翔狀態前進，這樣可以用較少的燃料消耗獲得較大的飛行距離。

錢學森彈道的主要特點是飛行器由火箭助推先飛出大氣層，然後在大氣層邊緣進行滑行飛行。而桑格彈道更像是在大氣層裏面跳躍著「打水漂」，後來有人將二者統稱為「錢學森-桑格爾彈道」。

嫦娥6號的軌道器和返回艙在南大西洋海域上空5000公里的高度開始裝訂返回地球的彈道參數，這相當於給一枚太空中飛行的洲際彈道導彈輸入了瞄準數據，然後嫦娥六號的軌道器和返回艙解鎖分離，這相當於帶有分導式多彈頭裝置的洲際彈道導彈釋放核彈頭。返回艙以31馬赫的高速呈彈道式下落，在距離地面大約120公里的高度進入了地球大氣層邊緣，開始第一次氣動减速。

經過第一次氣動减速的返回艙下降至預定高度（大約80公里），然後返回艙翻身調整氣動姿態，在氣動作用下掉頭再次向上彈跳，躍出了大氣層，到達一定高點以後轉身向下，第二次進入了大氣層，開始實施第二次氣動减速。

這個「打水漂」軌道，學名為「地月自由返回軌道半彈道跳躍式著陸技術」。返回艙在距離著陸區數千公里的很遠位置第一次再入大氣層，隨後返回艙被上層大氣「彈」回了太空，最後返回艙再次進入大氣層，减速至開傘正常著陸。這個過程大約相當於一次洲際彈道導彈的乘波體高超音速戰鬥部的「水漂突防」。

嫦娥六號使用獨特的兩次打水漂返回彈道，也就是「半彈道跳躍式返回技術」，就是針對上述所說的嫦娥六號高達31馬赫的再入速度的。如果嫦娥六號的返回艙直接以這樣的高速返回，那麽數千度熾熱的氣動加熱將是極為劇烈的，嫦娥六號如果單純的采取防熱措施，會大幅度增加返回艙重量。

由於嫦娥六號的高度和直徑都是1.25米，重量只有300公斤，不太可能像幾噸重的神舟飛船那樣大量敷設隔熱瓦，必須結合跳躍式返回彈道來减速，延緩氣動燒灼。

因此必須為嫦娥六號返回器進行大氣層减速，於是中國航天工程師們就按照「錢學森-桑格爾」滑翔彈道設計了一個比較平緩的兩次打水漂條約彈出大氣層的返回彈道，這樣就能把嫦娥六號返回艙的燒灼控制在理想範圍內。

嫦娥6號的整套動作就像是兩次「打水漂」，也稱為「半彈道跳躍式返回」技術。半彈道式返回幷不是中國的獨創，當年蘇聯和美國都應該過，包括蘇聯的Zond-6、Zond-7、Zond-8三次探月返回任務，以及美國阿波羅登月的無人飛船任務。但美蘇的「半彈道跳躍式返回」都比較粗糙，其二次起跳的高度較低，航程增加有限，而且落點精度誤差有數百公里。

而中國把這種技術發揚得非常好，兩次起跳橫跨6000多公里，最終落點十分精確，這說明中國的返回艙控制和姿態都非常完美。嫦娥六號甚至與嫦娥五號的著陸點相距只有1.85公里。這還算上了末端開降落傘的漂移量，如果沒有降落傘，那麽末端精度數百米是可以做到的。嫦娥六號的落點精度非常高，最後的落點與基本瞄準點極為接近，幾乎達到了最理想的狀態。

目前這種技術應用於最先進的洲際彈道導彈和高超音速武器的突防措施上。大家還記得東風-17高超音速導彈吧，這種高超音速導彈就採用了「打水漂」技術，以高超音速在大氣層邊緣連續的「打水漂」突防，讓强敵防不勝防。如果嫦娥6號的返回艙裝有核彈頭，那就是一枚具備乘波體高超音速戰鬥部先進突防能力的洲際彈道導彈。

止戈堂

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台軍推進自製潜艇項目，由台灣「中科院」研製的一款「慧龍」號無人潜艇最近也動作不斷，疑為無人攻擊潜艇做準備。

台灣媒體稱，該潜艇屬於極為機密的項目，今年8月才首度曝光，但此後就頻頻亮相。台灣《自由時報》2日透露，它已經在最近的海試中完成了重型魚雷的發射試驗以及配套的氫燃料電池動力系統測試，「將為台軍打造的未來水下艦隊奠定重要基礎」。

據台灣中時新聞網介紹，該潜艇屬於台灣「中科院」研發代號「慧龍項目」的水下無人載具，實際排水量超過200噸而非外界傳聞的100噸。該無人潜艇從去年12月就開始測試，預計要花1年時間測試，今年8月它在蘇澳港測試時被民眾拍到，才讓這項極為機密的計劃首度曝光。據了解，這種無人潜艇的優點包括使用電力驅動，非常安靜，且體積小，不易被發現，無人操控是未來水下武器發展的趨勢。

在船塢中的「慧龍」號無人潜艇魚雷發射管清晰可見

島內媒體刊發的照片顯示，「慧龍」號無人潜艇採用顯眼的紅白塗裝，長約30米，寬約3.6米，外形如同微型潜艇，艇體上方有類似潜艇帆罩的裝置，艇體前部有兩部魚雷發射管，可以發射533毫米重型魚雷，「潜艇的各項功能可說一應俱全，未來它還規劃從魚雷發射管施放小型無人潜航器，可對敵方目標進行監控鎖定及攻擊」。台灣《自由時報》稱，近年來台軍强調「以創新不對稱作戰思維，發揮聯合戰力，未來將投入空中、水面與水下等無人載具科技研究」。知情人士透露，儘管目前「慧龍」號潜艇的主要任務是充當台灣自製潜艇的偵搜裝備水下測試平台，但在階段性研發完成後，未來將在其基礎上進一步研製無人攻擊潜艇。

報道還提到，「慧龍」號潜艇已進行了多項海試課目，包括以「慧龍」號無人潜艇發射德制SUT重型魚雷，成功驗證「中科院」自製魚雷發射管的性能已達標。同時「中科院」在日前舉辦的「台灣新創技術博覽會」上展示了「氫能燃料電池運用」研發成果，該系統已經安裝至「慧龍」號無人潜艇上測試並「初步驗證其效能」。

按照台海軍的規劃，除了正在海試的原型艇「海鯤」號外，後續還將再建造7艘改進型號，並搭配多項台灣自製的武器系統和裝備。《自由時報》透露，雖然「慧龍」號不會成為台灣首艘軍用無人攻擊潜艇，但它是台灣首度研製具「作戰潜力」的水下無人潜艇，經驗寶貴，將成為島內新一代軍備研製的重要參考，例如「慧龍」號無人潜艇上測試的諸多技術都將用於台灣自製潜艇上。

台灣《上報》稱，台灣海軍此前在發展潜艇時非常糾結。因為台灣海峽平均水深只有60米，特別是澎湖群島西南方的台灣淺灘，面積接近台灣本島的1/4，其海水深度更淺，有一部分區域甚至不到10米，連大型船隻都有可能會擱淺，更不用說潜艇了。因此台軍內部長期以來認為潜艇在台海作戰中難以發揮戰力。「再加上台灣很難直接引進潜艇這種戰略性武器，導致有很長一段時間，台灣對於發展潜艇意興闌珊」。

報道透露，即便在台灣下定决心推進自製潜艇計劃後，在發展中型潜艇還是小型艦艇方面依然猶豫了很久。台灣海峽的地形環境更適合1000噸級甚至更小的小型潜艇活動，台灣海軍現役的「劍龍」級潜艇噸位偏大，水下行動時容易暴露。但按照台海軍的規劃，未來這些潜艇需要在台灣海峽的水下長時間待命，「準備伏擊解放軍攻台艦隊」，而小型潜艇所能携帶的魚雷與補給都非常有限，潜航持續力也較差，無法長期埋伏於水下，作戰半徑更受限。

因此報道認為，「慧龍」號無人潜艇的出現，為台灣海軍提供了全新的選擇。這種機動靈活的無人潜艇遠比小型常規潜艇更容易隱藏在台灣海峽，而且它的造價較為便宜，方便建造更多的數量，不只是分散戰損風險，還能多處埋伏。同時這種無人潜艇不需要上浮補充空氣和飲水食物等，更適合長時間水下待命。

值得注意的是，此前台灣媒體披露，台軍著手規劃的水下無人平台研發計劃將參考美國國防高級研究計劃局（DARPA）研發的「蝠鱝」無人潜艇設計，同時不限於自行研製，而是採用「多渠道取得所需技術」。島內媒體稱，台灣民進黨籍「立委」陳冠廷不久前與日本眾議員鈴木英敬討論過强化雙方在水下無人潜艇方面的合作。報道稱，日本政府規劃在2030年年底前達到「水下無人載具」産業化的目標，日本防衛省防衛裝備廳在今年也首度公開展示超大型無人水下載具（XLUUV）雛形，它由三菱重工製造，其實就是無人潜艇。鈴木英敬是日本國會「無人機航空普及、利用促進議員聯盟」的一員，他與陳冠廷會談時表示「期待雙方未來能合作水下無人載具項目」。

進行海上測試的「慧龍」號無人潜艇

除了「慧龍」號無人潜艇外，台灣「中科院」還在研製代號「快奇項目」的無人攻擊艇項目，預訂2024年到2025年建造4艘原型艇。「中科院」此前研製的「勇武項目遙控靶船」就有發展為無人自殺攻擊艇的潜力，它可配合相關無人水上載具項目，擴充雷達、武器、聲呐等模塊，以執行近岸防衛、攻擊、獵雷、偵潜等任務。同時台軍也在大力推進與民間廠商的合作，利用這些企業研製的水下滑翔機和無人潜航器，發展半潜式自殺攻擊武器，「以快速取得成果並累積經驗」。

美國「動力」網站也注意到台灣頻繁展示「慧龍」號無人潜艇的舉動，但對於該潜艇的實際效果並不看好。報道稱，台軍水下艦隊的理論將以先進常規潜艇為基礎進行「不對稱」作戰，在「慧龍」號基礎上發展而來的無人作戰潜艇也可能會執行發射魚雷或布設水雷等任務。「台灣官員曾大膽表示，潜艇將是台軍的『戰略威懾』，可以維持通往太平洋的『海上生命綫』。但考慮到解放軍海軍擁有至少60艘各型潜艇，並在快速推進新型潜艇的研發和建造工作，台灣方面的雄心壯志似乎就不那麽現實了。」同時報道還提到，解放軍海軍也在不斷探索無人潜艇和無人水面艦艇的作戰，「在潜在的衝突中，無人潜艇和載人潜艇都將成為解放軍海軍的主要目標，解放軍日益增强的反潜戰能力將優先針對這些目標。」

接受《環球時報》記者採訪的中國專家表示，台軍近年來在美國的鼓動下，試圖大力發展無人潜艇、無人潜航器和自殺式無人艇等各種無人裝備作為對抗解放軍的「不對稱」戰力。但受限於台軍的技術能力，這些設備的整體技術水平相當有限。

專家表示，無人潜艇的最大技術難點並不在於平台本身，實現基本的水下航行或發射魚雷都不是難事，如何實現無人化作戰才是關鍵。在此方面，台軍還處於初級階段。島內媒體披露，即便是相對簡單的自殺式無人艇，台灣「中科院」也遭遇一系列技術困難。例如「中科院」研製的無人攻擊艇僅艇體單價就超過2.5億元新台幣，相當於烏克蘭同類設備的8倍。更重要的是，「遙控自殺式無人艇除了要具備跳頻式抗干擾系統與衛星導航系統之外，本身也要配備通過傳感器實現自主避障的航行系統，還要具備鎖定目標後的終端導引並自動化執行精確攻擊目標的能力，其複雜程度不小；台軍還設想控制200艘無人艇同時攻擊，不可能是一對一操控，而是借助人工智能管理系統展開大規模協同攻擊，這些都不是其强項。」

專家表示，由於無綫電波在海水中傳播時會急劇衰减，而無人潜艇受噸位限制，所能搭載的接收設備和傳感器較為簡陋，因此水下通信和遠程遙控指揮問題更為突出，這就要求它必須具備更高的智能化能力。美國海軍在無人艦艇領域發展多年却遲遲未能投入實戰，就正是遭遇到這個問題。由於台軍在相關領域的技術積累明顯薄弱，因此「慧龍」號無人潜艇還缺乏最核心的智能化作戰能力。