中国霹雳15空空导弹曝光,歼20真正主力武器亮相

samuel     2016-11-21     检举

【空军世界澳洲雪梨专稿】昨晚,据称编号为霹雳-15的中国远程空空导弹的照片出现在互联网上。

照片中这一与传闻中霹雳-15特征极为接近的导弹,由歼-11BS战斗机携带,未来将是歼-20战斗机的主要武器。

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它具有典型的世界新一代远程空空导弹特征,例如它的无翼布局,表现了世界顶尖的气动、飞行控制与火箭发动机水平。

在空空导弹发展史上,10千米射程之内的被认为是近距导弹,10-100千米的属于中距空空导弹,射程超过100千米的称远程空空导弹。霹雳-15是我国计划中用于替代霹雳-11半主动雷达制导空空导弹、霹雳-12主动雷达制导导弹的武器,可由歼-10、歼-11、歼-15、歼-20等战斗机携带使用,用于攻击中远距离上的敌方飞行器。

这次曝光的疑似霹雳-15导弹,采用了世界领先的无翼布局。在过去,美国AIM-120、俄罗斯R27、中国霹雳-12等中距空空导弹都采用了主翼+尾翼的常规气动布局,而霹雳-15直接去掉了主翼,只留下了四个很小的尾部安定面。这一改进,对歼-20战斗机来说有着特殊意义。

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【空军世界澳洲雪梨专稿】空空导弹使用主翼+尾翼布局,在目前来说是较为稳妥安全的选择,因此去掉主翼会带来极大的技术困难。导弹飞行时需要主翼保持相当部分的升力,因此大多数空空导弹,特别是需要长时间飞行的中远距空空导弹,一直依赖主翼的升力。但是,主翼不可避免的带来了阻力的问题:特别是在现代空空导弹速度越来越快的背景下,主翼造成的阻力也更大,达到对比拐点之后,取消主翼成为了提高速度和射程的必须选择。

不久前歼-31发射霹雳-15导弹的想像图,显然原型是欧洲流星导弹,很可能与真正的霹雳-15相去甚远。

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没有了主翼,升力何来?实际上在设计原理上早就有了解决方法,目前大多数飞行器的机身、弹体都负责提供相当的升力。这与风筝的升力来源类似,当它与相对流动的空气形成一定条件时,它的主体就会产生足够的升力,留在空中。许多空空导弹已经综合性的利用了弹体升力,只要控制弹体与相对气流形成合理的角度,就能获得足够升力,或者机动飞行的控制力。因此可以不断减少弹翼提供的升力比例,提高弹体自身的升力比比例。目前许多地空导弹、少量空空导弹开始用上了无翼布局。歼-20战斗机等等现代战斗机,也依靠机身提供相当一部分的升力。

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无翼布局,还带来了许多其他优点:尺寸重量相对小,特别是在需要内置挂载的隐身战斗机(例如歼-20战斗机)上,去掉主翼意味着可以多带大约三分之一的导弹。结构简单,不需要维护、维修、安装主翼。过载能力高,导弹横向阻力也变小,横向机动更为敏捷。舵面效率提高,免除了主翼对尾舵的干扰。但是,为什么许多现有的空空导弹不采用无翼布局呢?这是因为它的缺点带来了很大的技术困难——首先,无翼布局因为缺少了主翼带来的升力,在作战飞行速度偏慢的初段和末段,机动能力会明显下降,只有在速度很高的中段才能充分获得弹体升力。其次,全弹气动力中心变化更为明显,而有翼布局则缓和得多。再次,无翼布局对整体重心的变化很敏感,而导弹火箭发动机不断燃烧,重心必然前移。这样的导弹,气动特征可以说“离经叛道”,呈现严重的非线性,因此这一切令无翼导弹的气动飞行控制极为困难。

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正是由于这些困难,即便在世界军事强国正在逐步装备的第四代空空导弹上,无翼布局也还没有成为主要的布局方式。中国军工科研人员无疑是“吃了一回螃蟹”!

【空军世界澳洲雪梨专稿】无翼布局难度之大,致使德国在退出英国的AIM-132空空导弹项目后,重起炉灶搞了一个主翼+尾翼的正常布局空空导弹,也就是IRIS-T导弹。与之极为相似的中国霹雳-10导弹,也采用了传统的布局。当然这些最新一代的格斗空空导弹,都使用了阻力低的边条翼布局,较好的平衡了阻力、升力、重心移动带来的问题。而其它一些国家例如美国、日本、俄罗斯干脆继续使用传统的正常布局。美国一度出现过F-22使用的JDRADM增程AIM-120导弹概念,它也使用了无翼布局,但仅仅停留在纸面上。不难得出这一初步论断:

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JDRADM导弹

矢量推力火箭发动机技术,几乎是无翼布局空空导弹必备的先进技术,如果没有了它,只依赖尾舵的作用,难以满足飞行控制的需求。矢量推力基本解决了空空导弹在飞行初段、末段速度低时的气动控制困难,也能够不受高空空气稀薄的影响——这对远程导弹也极为关键,战斗机通常会以最大巡航速度(例如超音速巡航状态)发射这类导弹,导弹初段、中段会以最优弹道飞行,往往需要爬高到高空以获得最大的高度势能、最小化空气阻力,因此稀薄空气中的控制力成为了关键。矢量推力并非没有缺点,它会影响火箭发动机的总推力,在飞行末段火箭发动机熄火后毫无作用,因此导弹依然需要尾舵。假如有一天空空导弹技术发展到可以取消尾舵,那将是又一个阶段性的改进突破。

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【空军世界澳洲雪梨专稿】无论如何,这一疑似霹雳-15空空导弹的曝光,代表了中国远程空空导弹的最新技术突破。我们已经能够清晰的看到中国在这一领域甚至超越了美国AIM120、俄罗斯R77的水平,霹雳-15表现出的技术特征是美俄正在规划的未来空空导弹才具备的水平。这是值得我们为之赞叹的伟大成就!

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