美军拟用该技术增加导弹射程 结果却被中国率先攻克

美军拟用该技术增加导弹射程 结果却被中国率先攻克
2019年12月02日 09:47 新浪军事 作者:小飞猪的防务观察
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  PL-15是中国新一代中距空空导弹,它采用了双脉冲固体火箭发动机

  近日有消息说美国AIM-120D空空导弹并没有采用双脉冲固体火箭发动机,中国PL-15采用这种技术,因此有效射程超过AIM-120D,成为当今射程最远的中距空空导弹。

  此前许多国内外资料一直认为AIM-120D采用双脉冲固体火箭发动机,有效射程得到明显提高,远远超过现有中距空空导弹。因此国产PL-15在研制的时候,将这项技术做为重点攻关对象,结果PL-15导弹研制成功,却传出AIM-120D没有采用这项技术的消息,因此AIM-120D空空导弹有效射程很可能低于PL-15导弹,真是让人感慨万千。

  美国AIM-120D空空导弹

  这件事让人想起上世纪80年代中国研制新一代重机枪,根据海外资料,当时苏联最新式NSV重机枪重量已经降低到25公斤,性能远远超过现有重机枪。这个数据让相关单位一再调整新机设计参数,采用新设计、材料和结构,费了九牛二虎之力将新一代重机枪重量降低到26公斤。结果苏联解体之后相关单位去俄罗斯交流,人家坦率的告知25公斤只是枪身重量,整枪重量还要加上22公斤重的脚架,换句话说我们搞出了世界最轻的重机枪,它的重量只有NSV重机枪一半左右。

  固体冲压发动机需要考虑进气问题,设计进气道

  对于PL-15来说,它是不是得知AIM-120D采用双脉冲固体火箭发动机才有用这个技术尚不得而知,不过新世纪,国产空空导弹要求增加射程倒是肯定的。众所周知,传统固体火箭发动机只能产生一次推力,因此空空导弹动力射程非常短,剩余射程只能通过惯性滑翔。发动机能量会迅速下降,相应就限制导弹有效射程。例如AIM-120射程号称上百,但是实战攻击距离很少超过40公里。为了解决这个问题,双脉冲固体火箭发动机就出现了,它在传统固体火箭发动机之中插入一个隔断,发射之后,发动机第一次点火,产生推力,导弹飞行一段距离之后发动机关机,导弹进入滑翔阶段,根据事先预定时间,发动机再次点火,导弹重新进入动力飞行阶段,这样好处是可以改善发动机能量分布,尤其弹道末段具备更加充足的能量,提高导弹机动性能,增加有效射程。由于发动机能量分布平均,导弹最大速度有所降低,相应阻力也会降低,从而进一步增加导弹射程。

  隐身飞机可以压缩对方导弹发射包线,获取射程优势

  SM-3反导拦截弹采用了双脉冲固体火箭发动机

  上世纪90年代之后中距空空导弹增加射程有两种发动机,一种就是双脉冲固体火箭发动机,还有一种是固体冲压发动机,我们熟悉流星空空导弹就采用这种发动机。双脉冲固体火箭发动机优点就是不需要设计进气道,难度更小,结构也更加简单,导弹成本和费用更低。导弹做机动的时候不需要考虑大迎角进气问题,这个问题是空气动力难点之一,降低了研制难度,导弹体积和重量也比较小,更适合装入隐身战斗机弹舱之中,固体冲压发动机优点就是不需要携带氯化剂,同样射程重量更轻,不过它的缺点就是需要考虑进气问题,研制难度更大,并且进气道存在也增加了导弹横向尺寸,不利于在弹舱之中装载。

  有消息说美国AIM-120D、俄罗斯RVV-SD空空导弹就采用了双脉冲固体火箭发动机,以色列和南非新一代空空者导弹也采用了这个技术。国内相关单位对于双脉冲固体火箭发动机和固体冲压发动机均进行了技术探索和攻关,经过评估之后认为双脉冲固体火箭发动机更有前途,所以PL-15选择了这种发动机,以提高有效射程。结果现在AIM-120D没有采用这个技术,RVV-SD研制成功还需要时日,PL-15成为射程最远中程空空导弹。当然美国没有在AIM-120D上面采用双脉冲固体火箭发动机并不代表他们没有掌握这个技术,实际上美国SM-3、PAC-3MSE都采用了双脉冲固体火箭发动机来扩展发射包线。那么AIM-120D为何放弃采用这种技术?具体原因尚不得而知,外界推测可能是降低成本和费用,双脉冲固体火箭发动机结构更加复杂,,对于导弹飞控和制导系统也提出更高要求,这些都会增加导弹成本和费用。因此AIM-120D采用更加简单办法,就是增加固体火箭发动机长度来增加射程,当然这个增程效果比不上双脉冲固体火箭发动机。不过新世纪美国空军隐身战斗机大量服役,凭借优异隐身身性能,压缩了对方空空导弹有效射程,例如F-22使用AIM-120面对使用流星空空导弹的三代机一样可以提前发射。这样就降低了空空导弹射程要求。

  歼-20挂载PL-15可以打击预警机这样的高价值空中目标

  对于国产战斗机来说,需要考虑周边国家和地区空军装备AIM-120D、流星空空导弹带来的威胁,这样PL-15空空导弹就需要采用双脉冲固体火箭发动机来提供更大有效射程。另外第五代隐身战斗机配备PL-15空空导弹也可以更好压制四代和四代半战斗机,打击对方预警机和空中加油机等高价值空中目标。 从海外资料透露情况来看,美国空军也认识到AIM-120D没有装备双脉冲固体火箭发动机应该是一个选择失误,提出研制新一代空空导弹,新一代空空导弹明确要求在射程上超过PL-15,所以外界推测美国下一代空空导弹也有可能选择双脉冲固体火箭发动机。(作者署名: 小飞猪的防务观察)

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