洲际导弹使用火箭发动机,而战斗机使用的是喷气发动机,这两种发动机从原理上来说根本不同,其标志性的区别就是:

火箭发动机:氧化剂全部都是自带的;

喷气发动机:氧化剂来源于大气中的氧气。

先来分析火箭发动机:

火箭发动机需要同时携带推进剂和氧化剂,推进剂占导弹起飞重量的90~95%。其中的固体燃料发动机使用的固体燃料,混合了推进剂和氧化剂,其中氧化剂成分通常占60~75%。而液体燃料发动机一般有两个或两个以上的燃料罐,分别装推进剂和氧化剂。

火箭发动机不需要吸入空气作为氧化剂,因此结构相对简单,没有进气口,喷气速度非常高,发动机工作时间短(几十分钟),而且是一次性使用,推力不可调。

使用火箭发动机的导弹,不仅能在空气中飞行,也可以进入太空,甚至在水中飞行(推进)。

再来分析喷气发动机:

喷气发动机只携带推进剂,依靠空气作为氧化剂(助燃剂)。为了确保推进剂正常燃烧做功,需要吸入外界的空气(氧气)。燃油装载量(内油)约占正常起飞重量的30%。

解决发动机进气问题,是喷气式动力的关键。实际上喷气式动力的很大一部分设计都是为了解决高效、稳定进气的问题。同时,喷气式发动机需要在战斗机飞行全过程提供动力,持续工作可靠性要求极高,因此发动机的结构更加复杂。

喷气式发动机需要空气作为燃烧剂,因此喷气式战斗机只能在大气层内飞行(一般升限20000米内)。但推力可以调节。

了解了两种发动机的区别,再来分析下面一组数据:

俄罗斯最新型的RS-28“萨尔马特“陆基洲际导弹,采用液体燃料,总重达到100吨,弹头重约10吨,射程超过1.1万公里。推进剂约占导弹起飞重量的90%。

美军F-35A,正常起飞重量21约吨,内油8.3吨,内油约占起飞重量的40%,航程2200公里。内置弹仓载弹1400公斤,外挂载重6000公斤。

可见,洲际导弹依靠结构相对简单的火箭发动机、高比冲燃料、大气层外弹道,实现的性能是:速度极快、射程很远,但是负载能力较小。

战斗机依靠复杂的喷气发动机、航空燃油、常规气动飞行,实现的性能是:速度较慢、航程较远,但是负载能力较大。

如果战斗机换成了火箭式动力,战斗机简化了发动机和进气系统,但火箭式动力系统中的燃料(尤其是氧化剂)大大增加了战斗机重量,整个战斗机系统可以参照挑战者号航天飞机想像一下。此时,可以分为以下两种状况:

一是仍然在大气层内飞行。战斗机速度很快,但阻力也伴随着快速增加,使其难以突破3M;发动机燃料快速消耗,只能维持数十分钟动力,可能刚刚到达目标地域,燃料就消耗殆尽,那么飞行员咋么办?同时,战斗机只能携载较少的武器,打击威力大大减弱。

这就是一枚普通的大型飞航式导弹。

二是进入大气层外飞行。战斗机进入太空飞行后,抛弃那个庞大的主火箭发动机,并最终依靠较小的火箭动力机动飞行完成任务,并返回大气层。

这已经与航天飞机没什么两样了。