何謂錢學森彈道？

01-27

Tsien Spaceplane 1949
遇到此關鍵詞即有此一問。

只解釋「錢學森彈道」，對樓主所轉「宇航員網」的詞條不做評論。

在彈道導彈彈道學中，將彈道式導彈的彈道分為3個階段——主動段（OK）、自由段（KE）和再入段（EC），錢學森彈道理論就是研究自由段（KE）末段的一套理論體系。

在自由段，導彈發動機關閉，彈頭只受地球引力和由於地球自轉而產生的離心慣性力和哥氏慣性力的作用，此時，彈道導彈質心的運動軌跡是這樣的：

這個軌跡乍看起來十分簡潔，似乎不錯，但其實不然，缺點主要有：

1、射程短

2、再入段滯點熱峰流值和壓力值均超過現有材料的防護極限

所以此類彈道只是一個理論模型。

為了解決這個問題，錢學森與他的兩名同事共同提出了「錢學森彈道」，基本原理就是讓彈頭在「臨近空間」（距地面20—100km）進行增程滑翔，然後再進入稠密大氣。為什麼彈頭會在這個高度滑翔而不是「一頭栽下來」呢？因為在「臨近空間」存在著較為稀薄的大氣，當高速物體由真空進入密度介質時，會產生反壓，所以，「錢學森彈道」又被稱為「助推滑翔彈道」。「錢學森彈道」的彈頭質心運動軌跡如下圖：

上圖中的Sanger彈道是怎麼回事兒呢？「Sanger彈道」與「錢學森彈道」的區別在於，通過改變彈頭進入「臨近空間」的姿態、速度和時機，或採用升力體結構的彈頭外性，使彈頭的升阻比提高，從而實現「跳躍式彈道」，這個過程可以理解為「用石頭打水漂」。

「Sanger彈道」與「錢學森彈道」都屬於簡單的非現行力學控制研究，均未考慮到氣動熱影響和大氣變化的影響。

同時，雖然從彈道上來看，「錢學森彈道」更為簡潔，但實際上「錢學森彈道」較之「Sanger彈道」更為複雜，主要是因為「錢學森彈道」研究重點是高層稀薄大氣的流體力學問題，再用彈道理論對這些問題進行解算，過程十分複雜。而「Sanger彈道」過程僅發生在大氣低層，此時研究的重點是助推力，因為在大氣低層的環境下，只要提供一個足夠的力，就能形成下一個「跳躍彈道」。