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主题:【文摘】自制巡航导弹的可行性 -- 无双公子

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家园 【文摘】自制巡航导弹的可行性

自制巡航导弹的可行性

大家可能都看过美国人汤姆?克兰西的经典小说《恐惧的总和》在书中,一群阿拉伯恐怖分子在一位前东德核物理学家的帮助下,自制了一枚氢弹。在书的描写中,除去核弹的浓缩钚外,核物理学家使用了全部民用的可以买到的设备和材料,就制造了一枚50万吨当量的氢弹,虽然危言耸听,但是确实的说明了一个问题:随着科学技术的日益进步,民用技术和工艺的水平已经足以让有技术和能力的人制造50年以前的军事首领不敢想象的武器设备,威力是巨大和惊人的。

在此,本人随意作了一个微型巡航导弹的设想,请大家评论一下,拍砖也无妨。

这个巡航导弹全部是使用市面上能买到的材料(准确的说是北京能买到的材料)制成的,不需要专用的厂房和复杂的设备制造,原则上一个航空模型发烧友的设备在北京郊区某远郊区县租一个院子就可以完成,总投资10万元人民币以内。

巡航导弹设计指标:

1:这个巡航导弹不大,重量为200公斤(其实也不小了)。

2:这个巡航导弹飞不远,也就是200公里左右。

3:这个巡航导弹的精度一般,CEP大概20~30米。

4:这个巡航导弹的威力不大,顶多带个30公斤的弹头。

概略说明:

首先,自制的巡航导弹由以下几个系统组成:动力系统;弹体/气动外形;制导、控制系统,战斗部。

第一:动力系统,也就是发动机。

为什么先说它呢?因为这是导弹的核心瓶颈,在现有条件以下,可以选择的方案少,所以整个导弹系统必须围绕它来设计。

我们能够搞到,比较合适的发动机是一种民用的模型用小型涡轮喷气发动机,不带加力,海平面推力约为27公斤,自重为3公斤左右(推重比接近9,相当出色),我们计划使用两台发动机作为动力系统,可以产生55公斤的推力。由于这个巡航导弹不象一般的飞行器那样,要作幅度较大的飞行动作,所以,设计推重比在0.25左右,也就是导弹的最大起飞重量为200公斤左右。

发动机使用航空煤油(中关村科学城加油站有一个油枪上居然写着“航空煤油”),满载油耗每分钟为0.8升左右,经过实际测试(国外的模型爱好者的资料)发动机的最大实际工作时间大约为1个小时左右。就此设计,弹体内油箱容量为80升左右。飞行速度为200公里/小时。

此发动机是美国或者是丹麦生产的,价格为不到3000美元一个(听说国内的厂家也要生产,预计价格会是进口产品的一半)。

发动机造价:45000元。

发动机:

第二:弹体/气动外形

由于导弹不是飞机,不用考虑作过多的机动飞行,弹体的外形尽量简单:采用圆柱形弹体+头部整流罩,目的是在最节约材料的情况下,保持较高的结构强度,同时有利于内部设备的安装。

设计弹径35厘米,全长180厘米,内部容积0.35立方米左右。

采用有副翼的平直上单翼机翼结构,使用平直上单翼机翼目的是简化设计和制造,同时提供比较大的升阻比;使用副翼的目的是便于操纵和控制(这在制作模型时常用,比较成熟)。

设计翼展1.8米,弦长0.5米,翼面积0.725平方米。

采用V型复合尾翼结构,因为此种结构在航模中有较好的基础,操纵和控制比较成熟,稳定性也比较好,因此使用两片尾翼代替了传统的三片,既当方向舵,又控制姿态,好处有两个:简化结构和避开发动机的气流影响。

发动机左右对称的安装在弹体两侧,中心*后的位置,好处是不用费心的设计进气道和尾喷管,而且尽量保持两个发动机的距离,有利于发动机散热避免热量对弹体内制导和舵机的干扰。

整个弹体由铝合金龙骨,买铝合金型材,请学校或者研究所的实验工厂加工,实在不行作铝门窗的也行,铆接结构。蒙皮使用树脂玻璃钢或者碳纤维制作,后者的成本高不少,但是在同样的强度下要轻得多。

圆柱型弹体内布局从前到后依次为:空速管,弹载计算机舱,传感器舱,弹翼舵机,油门调速器,油箱,战斗部,尾翼舵机。

使用的材料包括:

1:模型舵机6个(弹翼各用两个,尾翼各用一个),单价:80元,共计480元

2:V型尾翼比例分配器一个,单价:140元。

3:油门比例调速器两个,单价:100元,合计:200元。

4:油泵两个(使用汽车雨刷水泵),单价:20元,合计40元。

5:铝合金型材若干,蒙皮若干,五金零件若干,各种粘合剂、密封剂、油漆、五金零件,标准件若干。

弹体造价5000元以内。

舵机:

三:制导,控制部分。

其实这部分的设计是最有意思的,整个系统包括硬件,软件两部分,先说硬件部分

弹载计算机负责两方面的工作,一是制导,二是控制,采用标准的微型工控机的设计思想,台湾研华2601主板,5X86-133的CPU,32M内存,提供4个COM端口1个8位ISA插口,甚至还有集成的显示卡和声卡,大小仅仅相当于一个3寸软盘,外加一个256M的电子盘,一个用于控制舵机的D/A转换器,重量不超过1公斤。总价格在5000元左右。

导弹采用GPS+地形+惯性制导的强大联合制导方式

GPS:JJTech的OEM接收板,12通道,RS-232输出NMEA-0183格式数据,大小相当于一块PCMCIA卡,重量50克左右,加上天线也就200克。北京价格800元。

地形:工业用微型无线电高度表,作用距离300米(垂直),RS-232输出,连探头重量300克左右。北京价格2000多元。

惯性:工业用微型陀螺仪,带磁罗经,RS-232输出,重量200克左右,北京价格1500多元。

以上设备全部使用5V供电,总电流小于30安培(包含舵机),考虑总工作时间为1小时,使用28个1.25V/4500mAH笔记本用锂电池组成的电池组供电(4×7)。购买两个旧的IBM笔记本电池组拆得,大约300块钱。重量1公斤左右。

整个硬件重量大约4公斤(不包括舵机),造价1万元左右。

软件部分自己开发,操作系统使用DOS或者EmbededWindowsNT,或者干脆用Windows95(如果你放心)。你还需要好的地形图,国家地理信息中心可以买到1:50000甚至1:10000的精确地形图,航空照片,卫星照片都有(必须有专门部门开具的介绍信),35元一张,200公里射程大概需要4~6张。如果您用于国外的化,美国的国防测绘局的精密地图也能买到,价格网上就有。

这样一个导弹造出之后,大约重量组成

1、结构(包含发动机、舵机、电池):70~80公斤

2、电子设备:10公斤

3、燃油:60~70公斤

4、还能剩下30~40公斤的地方安装战斗部。

弹载计算机主板:

GPS接受板:

陀螺仪:

电罗经:

导弹的造价大约6万元人民币,加上设计,实验和制造费用,估计在10万元以内。

相关新闻报道

新西兰一名男子通过互联网从世界各地订购了必要的零部件,在自家后院的车库里开始自制一枚巡航导弹,并在其专用网站上公布了制造方法和制造日记!

此事曝光后立即引起了各国军方和安全机构的高度关注,因为这件听起来近似天方夜谭的事例折射出一个巨大的安全漏洞。如果这一漏洞不认真堵住的话,那么在不远的将来必然成为不良分子和恐怖组织为非作歹的恐怖手段。事实上,类似自制“巡航导弹”的事例并非首次发生,如果各国安全机构也抱着听笑话的态度看待此事的话,那么早晚会吃大亏的。另外,类似的事件再度提请各方注意:在这个信息大爆炸的时代,信息的容易获得其实是一柄“双刃剑”!

-总价5000美元,搞定自制巡航导弹所需一切零部件

《新西兰先驱报》是一份很有影响力很严肃的报纸,可6月3日这一天刊出的这条消息简直近乎荒唐:家住奥克兰西北区的一个名叫布鲁斯。辛普森的新西兰男子居然要在自家的车库里攒出一枚巡航导弹,并且公然开设了一个名为“看我怎么用5000美元攒出一枚巡航导弹”的网站!

辛普森不是在吹牛,他心目中的自制巡航导弹具体参数是:发动机是自行研发的脉冲喷气式发动机或者X-喷气式发动机;翼展2.5米,时速640公里,射程为160公里,精度为100米,全重60公斤(带燃料但没有加弹头),弹头10公斤,制导系统是全球定位系统,所用的材料是防雷达材料。

自制这样的一枚导弹的成本绝对不超过5000美元,并且所有的零部件都是通过互联网合理合法采购到的:无线电控制传真器,价值400美元,通过互联网商店订购,国际快递公司在1周内送到,顺利通过海关没有遇到任何的麻烦;全球定位系统接收器、天线、电脑界面和软件,价值210美元,从美国订购,航空快递1周内送达,顺利通过海关没有遇到任何的阻碍;无线电控制飞行部件,价值260美元,从美国订购,两周内由航空邮路送达;无线电摄像机及下行接收器,价值225美元,从国外进口;飞行高度控制系统,价值207美元,通过网络购得

;喷气发动机的不锈钢,价值175美元,新西兰当地采购;弹体材料,83美元,当地采购;纤维玻璃钢,价值260美元,当地采购。

上述所有的原材料加起来总价值绝对不超过5000美元。

-射程100公里,自制巡航导弹能在15分钟内打到奥克兰

不费吹灰之力备齐这些自制巡航导弹所需的原材料之后,辛普森开始动手了。

他一方面紧锣密鼓地自制导弹,一方面把自己做导弹的每一步骤公诸自设的网站上!

没有人怀疑今年49岁的辛普森的能力。新西兰技术投资公司经理约翰。吉普森说,辛普森给他留下的印象非常深,是一个“非常聪明的家伙”,一心想搞的X-喷气式发动机是一个“好项目”。由于那个项目给公司留下的极好印象,所以公司当即颁给辛普森31000美元的奖金,帮助他继续研发X-喷气发动机,不过,辛普森没有动过公司的这笔钱。

4月29日,辛普森的“看我怎么用5000美元攒出一枚巡航导弹”的网站正式启用。这个辛普森个人开设的网站相当简练,内容分为“导弹之家”、“有关我本人”、“项目目的”和“项目日志”四个部分。在“有关我本人”栏目中,辛普森和盘托出了他下决心自制巡航导弹的本意。

他说,不久前,他曾经写过一篇文章,好心提请国家安全机构注意,恐怖分子自制巡航导弹一点也不难。这篇文章发表后引起了强烈的反响,包括美军现役和退役军人在内的不少人赞同他的观点。不过,多数人指责辛普森根本就是胡扯!

他们认为,如果没有先进的装备、先进的工具,没有军队的真正技术,根本不可能制造出什么巡航导弹来。鉴于此,辛普森决定在自家的车库里制造一枚巡航导弹让这些掉以轻心的人看看,而且把自制巡航导弹的预算固定在5000美元之内!

辛普森的网站很快就吸引来无数的眼球,在短短两周时间内,网站的点击数就高达25万次,其中许多浏览客显然是来自美国军方和安全机构。

与此同时,辛普森的导弹制造工作紧锣密鼓地进行,并且很快就制成了巡航导弹的关键部件―――喷气式发动机。辛普森的左邻右舍们对他们邻居试验发动机时发出的巨大噪声并没有过多的留意,其中一位邻居对记者说:“那噪声实在太大了,大家都在想:天哪,那家伙要干什么?是在搞带火的超级摩托吗?”另一位邻居抗议说:“我们都要打噪声投诉电话了。”没有哪位邻居知道,辛普森是在实验巡航导弹的发动机哩!按辛普森自制巡航导弹的设计,他将分15个阶段进行,目前已经进行到第6个阶段,也就是导弹发动机实验阶段。

按照辛普森设计的目标,他的巡航导弹如果性能发挥正常的话,那么射程将达100公里,15分钟内便可打到奥克兰,而新西兰空军根本就束手无策。不过,如果他要试射自制导弹的话,那么一定会请求空军支援,找一个偏僻的地方进行实验,因为万一导弹打偏的话,后果不堪设想。对此,新西兰空军首席发言人约翰。塞瓦德拒绝发表评论。

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之前的原子弹和炸弹属于物理和化学的范畴,但这篇偶觉得应该发这里~~

更多的新闻请去看新浪的专题:外链出处

那个新西兰人的网站:外链出处

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外链图片需谨慎,可能会被源头改

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