中國霹靂15空空導彈曝光,殲20真正主力武器亮相

samuel     2016-11-21     24     檢舉

【空軍世界澳洲雪梨專稿】昨晚,據稱編號為霹靂-15的中國遠程空空導彈的照片出現在網際網路上。

照片中這一與傳聞中霹靂-15特徵極為接近的導彈,由殲-11BS戰鬥機攜帶,未來將是殲-20戰鬥機的主要武器。

它具有典型的世界新一代遠程空空導彈特徵,例如它的無翼布局,表現了世界頂尖的氣動、飛行控制與火箭發動機水平。

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在空空導彈發展史上,10千米射程之內的被認為是近距導彈,10-100千米的屬於中距空空導彈,射程超過100千米的稱遠程空空導彈。霹靂-15是我國計劃中用於替代霹靂-11半主動雷達制導空空導彈、霹靂-12主動雷達制導導彈的武器,可由殲-10、殲-11、殲-15、殲-20等戰鬥機攜帶使用,用於攻擊中遠距離上的敵方飛行器。

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這次曝光的疑似霹靂-15導彈,採用了世界領先的無翼布局。在過去,美國AIM-120、俄羅斯R27、中國霹靂-12等中距空空導彈都採用了主翼+尾翼的常規氣動布局,而霹靂-15直接去掉了主翼,只留下了四個很小的尾部安定面。這一改進,對殲-20戰鬥機來說有著特殊意義。

【空軍世界澳洲雪梨專稿】空空導彈使用主翼+尾翼布局,在目前來說是較為穩妥安全的選擇,因此去掉主翼會帶來極大的技術困難。導彈飛行時需要主翼保持相當部分的升力,因此大多數空空導彈,特別是需要長時間飛行的中遠距空空導彈,一直依賴主翼的升力。但是,主翼不可避免的帶來了阻力的問題:特別是在現代空空導彈速度越來越快的背景下,主翼造成的阻力也更大,達到對比拐點之後,取消主翼成為了提高速度和射程的必須選擇。

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不久前殲-31發射霹靂-15導彈的想像圖,顯然原型是歐洲流星導彈,很可能與真正的霹靂-15相去甚遠。

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沒有了主翼,升力何來?實際上在設計原理上早就有了解決方法,目前大多數飛行器的機身、彈體都負責提供相當的升力。這與風箏的升力來源類似,當它與相對流動的空氣形成一定條件時,它的主體就會產生足夠的升力,留在空中。許多空空導彈已經綜合性的利用了彈體升力,只要控制彈體與相對氣流形成合理的角度,就能獲得足夠升力,或者機動飛行的控制力。因此可以不斷減少彈翼提供的升力比例,提高彈體自身的升力比比例。目前許多地空導彈、少量空空導彈開始用上了無翼布局。殲-20戰鬥機等等現代戰鬥機,也依靠機身提供相當一部分的升力。

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無翼布局,還帶來了許多其他優點:尺寸重量相對小,特別是在需要內置掛載的隱身戰鬥機(例如殲-20戰鬥機)上,去掉主翼意味著可以多帶大約三分之一的導彈。結構簡單,不需要維護、維修、安裝主翼。過載能力高,導彈橫向阻力也變小,橫向機動更為敏捷。舵面效率提高,免除了主翼對尾舵的干擾。但是,為什麼許多現有的空空導彈不採用無翼布局呢?這是因為它的缺點帶來了很大的技術困難——首先,無翼布局因為缺少了主翼帶來的升力,在作戰飛行速度偏慢的初段和末段,機動能力會明顯下降,只有在速度很高的中段才能充分獲得彈體升力。其次,全彈氣動力中心變化更為明顯,而有翼布局則緩和得多。再次,無翼布局對整體重心的變化很敏感,而導彈火箭發動機不斷燃燒,重心必然前移。這樣的導彈,氣動特徵可以說「離經叛道」,呈現嚴重的非線性,因此這一切令無翼導彈的氣動飛行控制極為困難。

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正是由於這些困難,即便在世界軍事強國正在逐步裝備的第四代空空導彈上,無翼布局也還沒有成為主要的布局方式。中國軍工科研人員無疑是「吃了一回螃蟹」!

【空軍世界澳洲雪梨專稿】無翼布局難度之大,致使德國在退出英國的AIM-132空空導彈項目後,重起爐灶搞了一個主翼+尾翼的正常布局空空導彈,也就是IRIS-T導彈。與之極為相似的中國霹靂-10導彈,也採用了傳統的布局。當然這些最新一代的格鬥空空導彈,都使用了阻力低的邊條翼布局,較好的平衡了阻力、升力、重心移動帶來的問題。而其它一些國家例如美國、日本、俄羅斯乾脆繼續使用傳統的正常布局。美國一度出現過F-22使用的JDRADM增程AIM-120導彈概念,它也使用了無翼布局,但僅僅停留在紙面上。不難得出這一初步論斷:

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JDRADM導彈

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矢量推力火箭發動機技術,幾乎是無翼布局空空導彈必備的先進技術,如果沒有了它,只依賴尾舵的作用,難以滿足飛行控制的需求。矢量推力基本解決了空空導彈在飛行初段、末段速度低時的氣動控制困難,也能夠不受高空空氣稀薄的影響——這對遠程導彈也極為關鍵,戰鬥機通常會以最大巡航速度(例如超音速巡航狀態)發射這類導彈,導彈初段、中段會以最優彈道飛行,往往需要爬高到高空以獲得最大的高度勢能、最小化空氣阻力,因此稀薄空氣中的控制力成為了關鍵。矢量推力並非沒有缺點,它會影響火箭發動機的總推力,在飛行末段火箭發動機熄火後毫無作用,因此導彈依然需要尾舵。假如有一天空空導彈技術發展到可以取消尾舵,那將是又一個階段性的改進突破。

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【空軍世界澳洲雪梨專稿】無論如何,這一疑似霹靂-15空空導彈的曝光,代表了中國遠程空空導彈的最新技術突破。我們已經能夠清晰的看到中國在這一領域甚至超越了美國AIM120、俄羅斯R77的水平,霹靂-15表現出的技術特徵是美俄正在規劃的未來空空導彈才具備的水平。這是值得我們為之讚歎的偉大成就!