- +1
講武談兵|第五代空空導(dǎo)彈新發(fā)展:更小、更遠、更精準(zhǔn)
近日,俄羅斯對外公開了為蘇-57第五代戰(zhàn)斗機專門研制的新一代空空導(dǎo)彈。而前不久,美國雷神公司以及歐洲MBDA公司也先后展示了與之類似的、正在研制中的第五代空空導(dǎo)彈。與目前現(xiàn)役的第四代空空導(dǎo)彈相比,這些在研第五代空空導(dǎo)彈的外形尺寸和重量明顯減小,但是對于射程的要求并沒有降低,至少要保持在與AIM-120D等型號相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)。同樣,第五代空空導(dǎo)彈在毀傷威力方面也必須要確保更精準(zhǔn)地?fù)魵硻C。

俄羅斯第五代空空導(dǎo)彈。
事實上,我們在各大航展以及防務(wù)展看到F-22A、F-35以及蘇-57等第五代戰(zhàn)機翱翔藍天的雄姿,感到很震撼,只是表面的直觀感受而已。這些性能先進的第五代戰(zhàn)斗機的真正戰(zhàn)斗力,在很大程度上要取決于所掛載的各型精確制導(dǎo)武器,尤其是空空導(dǎo)彈。所以,從某種意義上講,一個國家所能研制的空空導(dǎo)彈的技術(shù)水平,在相當(dāng)程度上決定了這個國家先進戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)能力。
更小的尺寸以增加戰(zhàn)機攜帶量
美國、俄羅斯以及歐洲目前公開的這些在研第五代空空導(dǎo)彈,最明顯的技術(shù)特征就是外形尺寸大大減小,當(dāng)然同時也帶來全彈重量的減輕。對于第五代戰(zhàn)機而言,第五代空空導(dǎo)彈外形尺寸減小帶來的好處顯然更大。
其實,空空導(dǎo)彈小型化并非是第五代戰(zhàn)機服役之后才出現(xiàn)的新技術(shù)。早在上世紀(jì)60年代末開始,美國空軍就提出了研制小型空空導(dǎo)彈的想法,這就是僅提出概念設(shè)計便夭折的AIM-82。之后,蘇聯(lián)也參考美國的這一設(shè)計思路,研制了小型化的R-60近距格斗空空導(dǎo)彈。不過,隨著超視距空戰(zhàn)成為主流,類似于R-60這樣射程很近的小型近距格斗空空導(dǎo)彈很快便失寵了。
進入21世紀(jì)之后,以F-22A為代表的第五代戰(zhàn)機開始批量服役,其出色的隱身設(shè)計決定了機載武器彈藥只能采用內(nèi)置彈艙掛載的模式。而對于一架先進戰(zhàn)機來說,在保證必要的燃油、機載設(shè)備等空間所需的前提下,能夠為機載武器彈藥提供的內(nèi)部空間是非常有限的。
所以,在經(jīng)過一番衡量與取舍之后,第五代戰(zhàn)機的內(nèi)置彈艙設(shè)計事實上只能保證最基本的機載武器彈藥作戰(zhàn)需求。比如,美國空軍F-22A戰(zhàn)機典型的空戰(zhàn)內(nèi)置武器掛載只有2枚AIM-9近距格斗空空導(dǎo)彈和6枚AIM-120中遠距攔射空空導(dǎo)彈。F-35戰(zhàn)機由于外形尺寸更小,機身兩側(cè)的內(nèi)置彈艙也只能掛載2枚AIM-120中遠距攔射空空導(dǎo)彈和2枚JDAM精確制導(dǎo)炸彈。
在不得已的情況下,美國軍工企業(yè)也在F-22A以及F-35等第五代戰(zhàn)機上保留了外掛武器以及副油箱的設(shè)計,也就是現(xiàn)在所說的“野獸模式”。只有在完全破壞了隱身外形的“野獸模式”下,F(xiàn)-22A以及F-35等第五代戰(zhàn)機才能以機載武器外掛的形式達到與第四代戰(zhàn)機基本相當(dāng)?shù)妮d彈能力。如果想要既保證第五代戰(zhàn)機的外形隱身,又要大幅增加內(nèi)置彈艙掛載彈藥的數(shù)量,就只能全新研制外形尺寸更小的第五代空空導(dǎo)彈,而不是繼續(xù)沿用現(xiàn)役的第四代空空導(dǎo)彈。這就是美國、俄羅斯以及歐洲等軍工企業(yè)研制第五代空空導(dǎo)彈的最大初衷。

MBDA公司第五代空空導(dǎo)彈。
以本文開始提到的俄羅斯第五代空空導(dǎo)彈為例,其外形尺寸甚至比現(xiàn)役第四代近距格斗空空導(dǎo)彈R-73還要小很多,長度基本上只有R-77中遠距攔射空空導(dǎo)彈的一半左右。所以,按照預(yù)想,蘇-57第五代戰(zhàn)機機腹中部的兩個內(nèi)置彈艙原本只能掛載總共6枚R-77中遠距攔射空空導(dǎo)彈,如果換成第五代空空導(dǎo)彈,單個彈艙內(nèi)可以掛載8枚,兩個彈艙加起來就可以達到16枚的載彈量。從6枚到16枚,這樣翻倍的掛載數(shù)量對于蘇-57第五代戰(zhàn)機作戰(zhàn)能力的提升將是質(zhì)的飛躍。
美國洛?馬公司研制的CUDA空空導(dǎo)彈和雷神公司研制的“游隼”空空導(dǎo)彈也是如此,兩者的長度基本上也都在AIM-120中遠距攔射空空導(dǎo)彈的一半左右。這樣,如果是以F-22A第五代戰(zhàn)機的機腹彈艙為參考,原本只能掛載6枚AIM-120中遠距攔射空空導(dǎo)彈,換成CUDA和“游隼”這樣的第五代空空導(dǎo)彈則可以多達12枚,已經(jīng)超越了大多數(shù)第四代戰(zhàn)機外置導(dǎo)彈掛載的數(shù)量。

“游隼”空空導(dǎo)彈
格斗空空導(dǎo)彈與攔射空空導(dǎo)彈的融合
第五代空空導(dǎo)彈外形尺寸大幅減小所帶來的另一個好處,就是可以真正實現(xiàn)近距格斗空空導(dǎo)彈與中距攔射空空導(dǎo)彈的合二為一。這樣可以極大地簡化機載武器彈藥采購以及后勤保障體系,同時全面提升第五代戰(zhàn)機的作戰(zhàn)能力。
其實,格斗空空導(dǎo)彈與攔射空空導(dǎo)彈的融合設(shè)計很早就有國外軍工企業(yè)進行嘗試了。比如,法國“米卡”、蘇俄R-27等空空導(dǎo)彈分為雷達制導(dǎo)型和紅外制導(dǎo)型,在主要彈體布局以及火箭發(fā)動機相同的前提下,安裝不同的導(dǎo)引頭,以實現(xiàn)中距攔射以及近距格斗的不同用途。但是,這一做法的不足之處在于,用于近距格斗的紅外制導(dǎo)型空空導(dǎo)彈外形尺寸和重量基本上與用于中距攔射的雷達制導(dǎo)型空空導(dǎo)彈相當(dāng),遠大于常規(guī)設(shè)計的近距格斗空空導(dǎo)彈。
所以,雖然通用化程度提高了,戰(zhàn)機實際掛載導(dǎo)彈的數(shù)量是有所減少的。而且,在格斗空戰(zhàn)中,敵我雙方戰(zhàn)機距離較近,基本處于目視范圍內(nèi)。在這種情況下,法國“米卡”、蘇俄R-27這類空空導(dǎo)彈的紅外制導(dǎo)型還是采用與中距攔射空空導(dǎo)彈相同的彈體以及發(fā)動機,未免是一種浪費。
當(dāng)然,也有一些國外軍工企業(yè)反其道而行之,在近距格斗空空導(dǎo)彈上做文章。比如,以色列拉斐爾公司就是以“怪蛇”-4近距格斗空空導(dǎo)彈為基礎(chǔ),將其紅外導(dǎo)引頭更換為雷達導(dǎo)引頭,研制而成了“德比”中程攔射空空導(dǎo)彈。相比法國“米卡”、蘇俄R-27,以色列拉斐爾公司這一做法的不足之處正好相反——受制于“怪蛇”-4近距格斗空空導(dǎo)彈的彈體設(shè)計,“德比”中程攔射空空導(dǎo)彈射程不足,在后續(xù)改進中不得不換裝雙脈沖火箭發(fā)動機甚至助推器,以增加射程。
事實上,直到如今第五代空空導(dǎo)彈浮出水面,格斗空空導(dǎo)彈與攔射空空導(dǎo)彈才有可能實現(xiàn)真正的融合。一方面,第五代空空導(dǎo)彈大多都采用主動雷達制導(dǎo)與紅外熱成像制導(dǎo)的復(fù)合制導(dǎo)體制,徹底打破了攔射空空導(dǎo)彈與格斗空空導(dǎo)彈之間以雷達和紅外制導(dǎo)劃分的分界線。特別是中遠距空空導(dǎo)彈融合了紅外熱成像制導(dǎo)模式后,打擊隱身戰(zhàn)機的能力大大增強。
另一方面,類似于F-22A這樣帶有側(cè)彈艙設(shè)計的第五代戰(zhàn)機,其原本掛載的AIM-9近距格斗空空導(dǎo)彈就可以被更加先進的第五代空空導(dǎo)彈所代替。而且,從F-22A第五代戰(zhàn)機的側(cè)彈艙設(shè)計來看,由于第五代空空導(dǎo)彈的尺寸比AIM-9近距格斗空空導(dǎo)彈還要小,經(jīng)過一定的改造后掛載2枚第五代空空導(dǎo)彈也是有可能的。
這樣,F(xiàn)-22A第五代戰(zhàn)機的側(cè)彈艙加上機腹彈艙,最多可以內(nèi)置掛載16枚第五代空空導(dǎo)彈,幾乎達到了F-15E這樣所謂“導(dǎo)彈卡車”的水平。無論是用于自衛(wèi)還是進攻型制空作戰(zhàn),這一驚人的載彈量都會令美國空軍F-22A第五代戰(zhàn)機更加游刃有余。正如很多女性常說衣柜中永遠少一件衣服一樣,戰(zhàn)斗機飛行員無論何時都不會嫌座機掛彈太多。多掛載一枚空空導(dǎo)彈,往往就會給戰(zhàn)斗機飛行員增加一份安全感和自信。
全新的作戰(zhàn)模式

F-35掛載CUDA空空導(dǎo)彈
第五代空空導(dǎo)彈之所以能夠與現(xiàn)役第四代空空導(dǎo)彈形成性能代差,還緣于其全新的作戰(zhàn)模式。
首先,第五代空空導(dǎo)彈開始嘗試采用以動能撞擊的形式擊毀敵機,比如美國洛?馬公司研制的CUDA空空導(dǎo)彈。這一設(shè)計的好處在于可以不必設(shè)置引信以及戰(zhàn)斗部,節(jié)省下來的空間可以更多地用于導(dǎo)引頭以及燃料艙。在彈體總體尺寸和內(nèi)部容積相當(dāng)有限的情況下,這一做法是非常有意義的。當(dāng)然,直接撞擊模式也對導(dǎo)引頭以及飛行控制系統(tǒng)提出了更高的要求。
筆者認(rèn)為,如果采取撞擊模式擊毀敵機,那么最為有效的辦法就是擊穿機體的關(guān)鍵核心部分,比如駕駛艙和發(fā)動機艙。駕駛艙內(nèi)有直接操作戰(zhàn)機的飛行員,將其殺死便可以使戰(zhàn)機失控墜毀。同樣,擊穿發(fā)動機艙、徹底毀壞發(fā)動機,也能夠使戰(zhàn)機起火甚至爆炸。為了達到這一目的,CUDA空空導(dǎo)彈采用了類似于“愛國者”3反導(dǎo)導(dǎo)彈的側(cè)向推力控制系統(tǒng),也就是在彈體前部安裝了大量小型側(cè)向推力火箭發(fā)動機。這樣,其航向控制要遠比尾舵、燃氣舵以及矢量控制系統(tǒng)等更直接、更迅速。

CUDA空空導(dǎo)彈。
其次,第五代空空導(dǎo)彈在外形尺寸和體積遠小于第四代中遠距空空導(dǎo)彈的前提下,實現(xiàn)與之相當(dāng)甚至更遠的射程,就要在彈道設(shè)計以及發(fā)動機上取得突破。比如雷神公司研制的“游隼”空空導(dǎo)彈,其總體布局設(shè)計在一定程度上參考了該公司的主打產(chǎn)品——“標(biāo)準(zhǔn)”-6遠程艦空導(dǎo)彈,那么其飛行控制機理以及彈道設(shè)計也應(yīng)該有所借鑒。
這樣,“游隼”空空導(dǎo)彈采用的很可能就是高拋彈道模式。也就是說,“游隼”空空導(dǎo)彈從載機發(fā)射后,先以大角度爬升至更高的高度,之后以躍升-滑翔的模式完成中段飛行。在彈道末段,導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭依靠數(shù)據(jù)鏈以及其他平臺的指示發(fā)現(xiàn)并鎖定目標(biāo)后,以大角度俯沖的形式飛向目標(biāo)并將其擊毀。在這一過程中,通過雙脈沖火箭發(fā)動機的助力,“游隼”空空導(dǎo)彈將能夠更好地實現(xiàn)小彈體與大射程之間的完美結(jié)合。





- 報料熱線: 021-962866
- 報料郵箱: news@thepaper.cn
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證:31120170006
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證:滬B2-2017116
? 2014-2025 上海東方報業(yè)有限公司