横空出世的滑翔导弹
最近一款新亮相的导弹东风-17迅速成为网红，以致于刚下水还没到一个礼拜的075大平板瞬间由“小甜甜”变成了“牛夫人”，不由得让人感叹这个世界变化快啊！
助推滑翔导弹之所以令世人瞩目，是因为它独特的体型，据说拥有这样外形的导弹你别说拦截，就连提前预警也是十分困难的。
与公众的新鲜和好奇相比，这款导弹很早就被太平洋另一边盯上了，它的第一次飞行试验是在2014年1月9日，其后几年陆陆续续进行的一系列飞行试验也都被记录在案并在媒体上公布出来。当时对方为它起的名字是“WU-14”，这是为超音速导弹运载工具编的代号。
WU-14，与东风17是不是很像？
2014年1月27日，也就是“WU-14”首次飞行试验的半个月后，美《航空周刊与太空技术》上发表了一篇文章，称“U.S. Navy Sees CN HGV As Part Of Wider Threat”，大致意思也就是下面几条：
这是一款反舰为主的导弹；
它高超声速且弹道诡异，它以高于5马赫机动，最快达10马赫；
它无法被拦截，未来将成为美海军的噩梦；
需要想办法，定向能武器是防御选项，但技术远不成熟。
助推滑翔导弹为什么无法拦截？
一种说法，它是“水漂弹”，它的飞行轨迹就像是在大气层里“打水漂”；另一种说法是它用了“钱弹道”，因此无法拦截。
什么是“水漂弹”？这需要先从打水漂说起。
许多人都玩过打水漂的游戏，你需要先挑一块扁圆的石块，将它侧着投向湖面或平静的河面。石块会旋转着在水面弹跳，如果你技术好，石块可以飞到很远的地方。
一块正在水面弹跳前进的石头
打水漂游戏的技巧是石块必须是扁平形状，你在投掷的瞬间需要用指让它旋转起来，同时掷出的角度要与水面平行，这样你投出的速度越快，石块滑行的距离就越远。
石块在接触水面时会有一个上翘的角度
与水一样，我们的大气层也是流体，当飞行器在大气层上方高速飞行时，受到下方空气的影响，飞行器也会产生与打水漂类似的飞行轨迹。正因为飞行器拥有弹跳的弹道，你很难快速计算它的运行轨迹，自然无法在有限的时间里判断落点和计划拦截了。相比之下弹道导弹的轨迹则要好算得多。
弹道导弹就是扔弹头
相信大家都扔过石头，或者拿水管子水枪泚水玩儿，受地心引力的影响，石头和水走的都是抛物线。
公园喷泉水柱形成抛物线
子弹、炮弹和弹道导弹的飞行轨迹也是抛物线。与我们向空中扔石头不同的是，弹道的抛物线更多地受到空气阻力影响，它的下降段比上升轨迹更加陡峭一些。
相信很多读过高中的朋友都曾经为计算这些复杂的曲线而头疼过，你需要将各种要素代入公式来计算飞行高度、飞行距离等等，但这一切对于拥有超级计算机的军事机构来说都不是问题。
不同初速度受空气阻力影响的弹道曲线
弹道导弹在它的推进燃料消耗完之后，弹头的飞行轨迹基本就固定了下来，因为它走的是抛物线。处于防御的一方只需要利用卫星和雷达监测到导弹前半段运动轨迹中的几个点的位置，基本就可以判断导弹的落点，进而计算出弹头中段和下降段的精确轨迹，这时候只需要在相应位置向上发射一枚或几枚反导导弹就可以大概率地拦截它。
正在发射的“标准-3”反导拦截弹
由此我们知道，拦截弹道导弹其实并不困难，你只需要知道它是从哪里发射的、探测到它中段之前的几个点、加上一台强大的计算机，就可以算出它后面的弹道，再发射反导导弹就可以把它打下来。而弹道导弹要想突破拦截，它需要更快的速度以缩短对方的反应时间、需要更多的弹头和诱饵来迷惑对手，让对方应接不暇顾此失彼。
LGM-118“和平卫士”多弹头导弹8颗弹头同时着地的照片
桑格尔弹道与“钱弹道”
助推滑翔的概念最早由德国炮兵发现，他们发现高弹道的火箭可以发射得更远，其后德国科学家认为这是因为高层大气稀薄，在这个区域超音速飞行的物体因为与空气的迎角而产生额外的气动升力，从而可以飞得更远。这在当时被认为是不好的现象，因为它使弹道的计算变得复杂，导致导弹打不准。
奥地利科学家欧根·桑格尔（EugenS?nger）1936年设想一架在大气层边缘飞行的轰炸机，利用“打水漂”的原理跳越前进很远距离，飞到敌方上空实施轰炸。尽管这一设想在当时因过于科幻而被德国人否决，但他的这一理论却以“桑格尔弹道”被保留了下来。
桑格尔弹道
1941年，德国科学家西尔贝格提出利用“桑格尔弹道”理论制造大型火箭，携带轰炸机从德国发射、在纽约上空投弹后再飞到日本降落。这种疯狂的想法最终因为当时的技术限制而束之高阁。
二战结束后，当时还在美国工作的钱先生提出修改“桑格尔弹道”，设想制造一种飞机，它再入大气层后不再弹跳，而是在大气层上方滑翔，这样可以直接从纽约飞到法国巴黎。这就是著名的“钱弹道”。需要注意的是，钱弹道的提出首先是基于民用航空而非军事目的。
需要指出的是，无论是桑格尔弹道还是钱弹道都需要先用助推器送出大气层，而现在的助推滑翔导弹是不出大气层的，它极大地改变了导弹上升段飞行的轨迹。
改变弹道是破解拦截的好办法。
弹道导弹是用于攻击远方目标的武器，为了打得更远，我们需要给导弹更大的推力，以使它获得更快的速度，这样导弹就飞出了大气层。大气层外面几乎没有空气阻力，导弹可以飞得更远。
民兵-3导弹的飞行过程
科学家们给导弹的弹头加装了主动雷达制导系统和一组控制鳍，这样当它再入大气层时，会因一定的升力作用稍微改变轨道。美国的潘兴II导弹和咱们的DF-21D就是这样的例子，潘兴II导弹会在再入大气层后进行25-G的上拉，然后滑行56公里再射向目标。
对于防御的一方来说，弹道导弹在大气层外的飞行轨迹是一个近乎完美的抛物线，它很容易计算，因此也更容易实施拦截。
潘兴II导弹再入大气层后的变轨运动
为了不被拦截，发射的导弹最好是不出大气层，它在上升段就开始调整弹道。这就是现代助推滑翔导弹的设计思路：
一、导弹弹头没有整流罩，发射后，弹头上的四个舵面会不断调整角度，使其提前改变上升轨迹，这样导弹会在大气层与太空的边界附近飞行并持续提高速度；
二、导弹在获得5马赫以上飞行速度后与助推器分离，就像在水面弹跳前进的石头一样，它通过下方大气的激波产生升力做高超声速飞行，在飞行的过程中通过舵面的调整改变飞行轨迹，这时候的导弹对于防御方来说是不可琢磨的，你无法计算它的弹道，更不可能知道它的攻击目标，因而无法预警和拦截。
X-43A在7马赫飞行时的流体动力学图像，激波产生升力
三、当导弹飞行到目标上空时，它会向下俯冲并不断加速，最终以高于10马赫的速度攻击目标。
总结：
高超声速助推滑翔导弹在大气层上方作机动滑翔飞行，它的弹道平滑且诡异多变。
对于防御方来说，弹道导弹的运动轨迹是可监测可计算的，相对容易进行预警和防御。而助推滑翔导弹不出大气层，它随时调整的弹道不可能被快速计算出来，因此不容易被拦截。
这是一组超音速激波，它可以产生升力让导弹滑行
现代助推滑翔导弹不出大气层，这是它与“桑格尔弹道”或“钱弹道”根本区别的地方，同时也最大幅度减小了在大气层外被拦截的可能性。
从空气动力学和计算流体力学的角度，助推滑翔导弹与我们“打水漂”游戏拥有共同的原理。如果你关注科学，勤于思考，也许未来可以有更伟大的发明呢！
