在讲东风-17的文章中有粉丝在留言：

这件事实际上咱们已经研究了有快30年的时间了，最新的公开研究成果也得在2010年之前的文献中查找了，后来这件事几乎就销声匿迹了。

既然有读者提到，那么咱们就来详细的说说。

首先，W君的观点是——这玩意屁用没有！这只是一种只能在PPT上能打赢THAAD的战术手段。为什么说的这么绝对？读完这篇文章，如果理解了弹道导弹的弹道设计和火箭方程或许你也会有和W君相同的观点。

不过在此之前，咱们先说一下为什么会有这种把“不靠谱”的文章刊登到靠谱的期刊中的现象。《宇航学报》（ Journal of Astronautics ）是由中国科协主管、中国宇航学会主办，是国内影响最广泛的航空航天类综合性中文学术期刊之一，系Ei Compendex、北大中文核心、中国科技核心期刊数据库收录期刊，总被引频次、影响因子等主要引证指标均稳居学科前列，入选科协“航空航天领域高质量科技期刊分级目录”T1级。

而且咱们还得强调一点是，这是中国“航天之父”钱学森先生、中国导弹与航天事业奠基者之一任新民院士等几位航天元老的倡导下于1980年创办的，钱学森先生特为学报撰写发刊词，并由任新民院士亲任创刊主编。

所以，从期刊的权威性上来说，在国内的航天技术方面今天咱们说的《宇航学报》实际上是无人出其右的。

说来好玩，最新一期的《宇航学报》的封面文章恰恰就是“空天变构飞行技术”，和今天的内容也超级切题。

那么为什么会有“不靠谱”的论文出现在靠谱的刊物中呢？这里面研究人员没有错，期刊也没有错，恰恰这么狗血的事情的出现是对学术贡献的核心价值——研究的最终目的其实就是说清楚一件事可行，但不一定是所有可行的事情都有价值。

例如W君在天津，4月下旬需要去北京参加一个展览。那么对于W君最好的方式就是上午8点到天津站买一张动车车票上车，在8:35的时间点出现在北京南站，然后乘坐地铁到达展览中心。天津-北京之间的距离上，只需要花费30分钟时间，以及54.5元的成本。虽然W君的家住的离天津机场很近，但真心的完全没有必要从家里到天津机场，坐飞机先飞一圈大连，然后再从大连飞北京机场。天津-大连-北京的路径可行不可行呢？当然是可行的了，但真心的没必要。

这就是“说清楚事情可行和所有可行的事情不一定都有价值”的要义了。反过来说吃瓜群众，在一段旅程中出现了飞机这样高大上的交通工具了，那就有看点了，于是就会构建出“W君从天津到北京都可以坐飞机”这样的流量话述了。但就从天津到北京坐飞机这件事来看，谁傻谁知道！

在很多期刊和学术研究中往往会讨论一件事情的可行性，一般的情况下都会以“某某某方法”这样的句式做标题。

大多数这些文章和“某某某研究进展”、“某某某分析”、“某某某应用”、“某某某研究”、“某某某办法”存在着很多学术界的微言大义的。

其实，读论文读多了的时候，“方法”更有启发性、“发现”更有开创性、“应用”更有实践性、“进展”更有概括性。

所以，这篇论文标题如果是《脉冲异面变轨技术在弹道导弹被动段突防的应用》那分量就“挠”的一下子上头了。

你品，你仔细品，如果标题不同是不是达到了完全不同的两个层次？

这其实是W君的职业习惯，毕竟每天读很多篇期刊文献，为了不错过一些东西也不浪费自己时间，于是在看文章的时候标题就成了一个大过滤器，扫一眼期刊目录，就知道自己必须马上立刻去读哪些文章，哪些文章可以稍后再看，哪些文章其实可以不看……

“方法”不仅仅是“有效方法”，也可能就只是一种“可以用到的方法”，但期刊会刊登这些不靠谱的“方法”，则是学术的需要，即便是再不靠谱的“方法”也是有研究价值的——这才是学术的精神。

只不过，一般网民不会这样，往往会忽略很多有用的信息而只保留特别炸裂的内容，于是这个技术就成了《厉害了我的国：中国弹道导弹采用脉冲异面变轨技术突防》……这种事情其实很多，例如前几天盛传的我们的“16马赫斜爆震发动机”，而事实是这项研究还八字没一撇，目前的研究模型只能有40公斤的推理，而且速度远远没有达到斜爆震发动机的理论最高速度——马赫16。大嘴一撇就来一句“就问你美帝跟不跟吧”……

而实际上呢？一个傻子在手腕上用圆珠笔画了个表，还得四处和人炫耀自己有这么一块表？

那么，回到正题：为什么说脉冲异面变轨技术在弹道导弹上是一个伪命题呢？

打根上来说，和很多行外人看到的图片所理解的弹道导弹轨迹是有差异的。在讨论“异面变轨”的一些文章中用这张图来说事情：

我们在试射洲际弹道导弹的时候弹道导弹飞行的轨迹在地图上出现了大角度的可感知的弯曲轨迹。这就成了很多人嘴里面异面变轨的证据。

但要知道，我们的常看到的地图本身是一个地球球体到平面的投影图，因此在地图上两点之间并不是直线距离最近。这点对于没有空间-地图知识的人来说是匪夷所思的。如果不知道这点，那么至少得知道大圆航线吧？

这就涉及到了在球体上两点之间的距离是怎么画的，一般的来说是走“大圆”，所谓的“大圆”，也称为正交场，是球体的表面和穿过球体中心点之平面的交集。大圆线是连接球面上两点最短的路径所在的曲线。大圆线是球面上半径最大的圆弧。

在地图上测量小尺度两点上的距离直接划线就可以了，但是一旦到了大尺度，就得借助大圆线了。

例如从伦敦飞往西雅图，在地图上虽然看到一条直线连结两个点，如果按照直观上看地图上的直线距离最短，但是，如果是在地球上飞行反而是不断改变航线偏角画出一条曲线的大圆航线（Great Circle Route）是更近的，这点虽然反直觉，但是它更科学。

因此，在地图上我们会看到很多飞机的航线都是在不断的偏转。这并不是飞机的飞行员愿意兜圈子，而是沿着这些看似弯曲的线路在飞则是最近的距离。

所以看到地图上的弹道导弹飞行轨迹弯了并不是弹道导弹在飞行过程中不断的改变飞行轨迹，而是即便是弹道导弹也会践行者大圆是球体上两点之间最短距离的科学实践。——那张“导弹弯曲飞行”的图根本不是轨道在变，而是你用地图在骗你自己。

继续说，那么“异面变轨”这个词汇怎么解释呢？

咱们先说“面”，面是指轨道面（Orbital Plane）。这是一个天体物理学概念，这是一个天体环绕另一个天体时轨道被嵌进去的几何平面。如果要取这个轨道面，通常我们会取在轨道上运行的天体的两个不同时间点的位置，然后再取出轨道所围绕的天体的质量中心位置，三个点组成一个平面，这就是轨道面。

例如，一颗人造卫星围绕着地球飞行，我们可以取出这颗卫星在20分钟前后的两个位置点，同时再取出地球的质心点，在空间中我们就可以依靠这三个点来展开计算出这颗卫星的轨道面。

在航空航天以及天体物理学中为什么会提到这个轨道面？其原因是有本质的物理学意义的——开普勒第一定律说：天体围绕主星运行的轨道是一个椭圆，恒星处在焦点上；其次，如果按照牛顿的万有引力定律来看，这是一个保角动量系统。其特征是：运动平面恒定、角动量方向不变；没有额外力矩时，轨道始终存在于一个固定平面中。

注意——“没有额外力矩时”，意味着维持这个确定的轨道是不需要额外的能量输入和输出的。也正因为有轨道面的存在，我们将复杂的三维运动过程简化为二维计算过程。

因此，轨道面作为一个惯性几何参考系，换句话说，你可以在轨道面里任意拉扯自己的速度、调节轨道高低、压缩远地点近地点，但你一旦想要离开轨道面——那你就要打破整个系统的角动量守恒。这就意味着你要进行额外的能量输入或输出。

那么，再进一步——轨道面是怎么形成的？实质上这是一个自然形成的过程，是“物体在中心力场中按照角动量守恒规律自然演化所生成的运动平面”。

我们来看投链球的动图：

当运动员开始甩动练球的时候，你会发现运动员有两个阶段的动作，第一个动作是站立的姿态下小幅度的甩动，链球的运行的轨道平面和地面呈现一个很大的夹角，在甩动过程中运动员迅速蹲下，高速旋转，这时候链球的轨迹和地面夹角迅速变小了。这实际上就是一个异面变轨过程。在动作前期大夹角运动实际上是为了借助地球吸引力让链球更快的旋转，而运动员迅速蹲下，就是利用自己的体重迅速的把能量输入到轨道系统中让链球变轨。

其实，在投链球的过程中还有一次“变轨”，就是运动员松开链子将链球释放出去，这时候轨道的向心力由铁链的拉力为主导变为了地球的吸引力为主导，链球的运动轨迹也就进入了另一个轨道面。在这个新的轨道面内，链球完成了一个短暂的亚轨道飞行落到地面上，它的飞行曲线实际上我们叫它抛物线。

虽然弹道导弹是一个典型的亚轨道飞行状态，亚轨道飞行和轨道飞行的区别在于是不是能完整的“转一圈”，但是依靠惯性完成大部分飞行路程的弹道导弹也遵循着沿着轨道面进行飞行的基本特征。无他，这样飞最快也最省燃料。

在弹道导弹部队的技术序列中，确实有一个非常专业、非常“理工科味”的岗位叫做——弹道设计员。

这帮人不是在那里“画导弹飞到哪里去”，“飞到哪里去”是题目，而这帮人要做的是解题，在“给定的推进资源、载荷配置、地理限制和作战目的”下，完成一次最稳定、最省力、最难拦、最精确的飞行。

虽然说现在计算机技术已经可以应付大多数情况了，但是弹道导弹的弹道设计员依旧是要审核计算结果和装订时序数据的。弹道导弹这玩意并不是给出一个地面GPS坐标就可能发射出去的。

而是经过计算，依据咱们之前说的原理让弹道导弹的弹头“滑”入一个确定的轨道面中在合适的轨道高度上奔向目标。

到现在，“面”说完了，再说“变轨”。

变轨是什么呢？就是让航天器脱离原来的轨道，转换到更新的轨道上。这个过程叫做变轨。

在这个过程中，一般的情况下是以加速和减速（制动）来完成的。在轨道的某一点，向卫星行进的反方向启动火箭发动机，卫星的速度得到了提高，这时候卫星就偏离了原来的轨道进入更高的轨道上。相反，如果向卫星行进的方向上启动火箭发动机，卫星就开始制动就开始逐渐的降低轨道。

在轨道飞行的时候加速和减速并不会调节卫星的飞行方向，更多的是调节卫星的轨道高度。原因就是卫星已经入轨了，也就是滑入了前面咱们说的轨道面。在大部分情况下卫星的火箭发动机的启停仅限于改变卫星的高度。这个过程就叫变轨。而更严谨的说法就是“同面变轨”。

而实际上卫星即使在轨道面内并不可能直接“跳”到另外的轨道上，而是通过多次的启停火箭发动机逐渐变轨到需要的高度上的。

这个过程往往需要几小时至几天的时间。通常加速的过程都会在椭圆轨道的远端，每次卫星经过这个点的时候就加一下速度，卫星的轨道就展开一点，由此不断往复，卫星最终可以达到自己的运行轨道。

而异面变轨则是更加消耗燃料的过程。

这是为什么呢？我们回忆一下前面提到的轨道面：一个天体如果没有受到额外力矩，它的角动量方向就是固定的，也就是说，它会老老实实在一个轨道面内运行。

但如果你想让它改变轨道面本身的方向——也就是从一个轨道面跳到另一个轨道面——那你就必须改变整个系统的角动量方向。

这意味着什么？

意味着你不仅要改变飞行物的速度（Δv），你还要改变它的速度方向，而改变速度方向所需的动量输入是极其巨大的。

而这个“极其巨大”不是个形容词，是实打实的能量消耗。我们来看一个简化公式：

Δv = 2 * v * sin(θ / 2)

哪怕是几度角度的变化实际上都是Δv的巨大改变。经常看W君文章的人看到Δv之后就会直接想到火箭方程了吧？简单的说你得多带足够多的燃料才可以达到预计的Δv。这就和弹道导弹走短平快的加速路径相违背了。一枚弹道导弹得带着足够多的变轨燃料再带上变轨发动机升空。

这样看本身“效费比”就不高了。怎么讲？要想达到不能被拦截的目的，则需要在再入段进行变轨，让弹头获得一定的机动性。但这样一来，弹头体积变大，信号更加明显，就更加容易拦截。而且再入段那几十秒的时间里弹头变轨的幅度有限，对于具有更高机动性的拦截弹来说意义也就不那么大了。

再者，拦截弹是怎么拦截弹道导弹的呢？大部分是依靠分时高频计算三点弹道轨迹来测算预期拦截点。“变轨”这件事本身本身还是一个连续轨迹，并不能因为变轨让拦截弹失去了计算依据，所以也是一个无效的机动。

那么对于拦截弹的拦截弹道导弹就真的没办法应对了吗？其实不然，在发射的时候多加点燃料，用更高的末端速度冲击就可以了，现在的拦截弹差不多的拦截上限只是再入断马赫14的弹头。过了这个速度，本身就是拦不住的。要提高弹道导弹的速度，其实很简单。“多加点燃料”，让关机点的速度提高就行，没必要这么花拳绣腿。

而且，要知道的一点是——利用喷气推进改变轨道特征本身就是一个特别费力不讨好的事情，你得耗费很多的燃料才能有小幅度的姿态和轨迹改变。利用火箭发动机动则几分钟十几分钟的燃烧喷射发射卫星和导弹实际上是我们在追求速度上的上限过程中不得已而为之的事情而已。再入段的弹头有着丰富的大气资源和基础动能可以利用。

当一枚弹头以超高音速进入大气层后，只需要修正弹头性质，让弹头可以“骑”在超音速激波上就可以获得巨大的气动控制力。——没错，你想到了，这就是乘波体设计。

到这里你也应该想到了——我们的东风-17，这就是一个典型的乘波体设计范例，可以依靠这个原理大范围的机动，而不需要太多的额外的并不那么优雅的火箭喷嘴来实现所谓的“异面变轨”技术。

所以，W君也一直说东风-17是目前我们装备的顶峰之作，当然了，还有很多人在讨论东风-17腿短。这事情吧，给大家一个判断思路，大家觉得有没有可能是因为东风-17的射程不那么远，而把东风-17的再入器露了出来，如果换成更长的火箭和更粗的弹体，那么“东风-17”就被包裹在了整流罩里面，反而看不到了呢？

这事情吧，你还得自己仔细品品吧？