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兵器动态

我国突破空空导弹关键技术 霹雳10国际领先

时间:2015-10-31 8:08:42   作者:   来源:   阅读:174   评论:0
内容摘要:资料图:能高速、高机动、越肩发射的PL-10战力比老PL-8提升了不止1倍,战机仅可靠换PL-10就能提升3倍战力。原标题:我国科学家突破空空导弹关键技术,霹雳-10性能达到国际领先作者:刘星导弹设计师中间流传着这样一句话“战机的机体性能增加1倍,则空战效能增加1倍,而导弹性能增加1倍,则空战性能增加3倍”,这句话充分...

我国突破空空导弹关键技术 霹雳10国际领先

资料图:能高速、高机动、越肩发射的PL-10战力比老PL-8提升了不止1倍,战机仅可靠换PL-10就能提升3倍战力。

原标题:我国科学家突破空空导弹关键技术,霹雳-10性能达到国际领先

作者:刘星

导弹设计师中间流传着这样一句话“战机的机体性能增加1倍,则空战效能增加1倍,而导弹性能增加1倍,则空战性能增加3倍”,这句话充分说明了空空导弹在空战中的地位之重要,而一直以来,我国虽然研制成功了歼-10、歼-11、歼-20等新一代战机,导弹技术却迟迟不能跟上先进国家的步伐,以霹雳-8系列为主的我国近距格斗空战武器脱靶率高,抗干扰能力差,机动性不够的问题一直无法得到解决。要克服这些弱点就涉及了几个关键性的技术,他们分别是:

一、高气动热条件下的红外成像跟踪及抗干扰技术

我国突破空空导弹关键技术 霹雳10国际领先

上图为歼-10飞机翼下外侧挂载的即为霹雳-8导弹,该导弹仿制以色列“怪蛇”-3空空导弹,采取红外寻的制导,具有全向攻击能力,但导弹的速度和最大过载都十分有限。

空空导弹为了击中敌机,自然需要飞的比敌机更快。美军的AIM-9X导弹,俄军的R-73导弹的最高速度够能达到4马赫,我国的霹雳-8导弹只能勉强达到3马赫,而美军现役的F-22飞机巡航状态就能到1.2马赫,稍微加速就可以超越2马赫。霹雳-8这种速度显然在作战中是不够用的,导弹速度并不是不能继续提升。而是当弹体速度超过3马赫时,由于和空气分子摩擦太过严重,就会产生大量的热,特别是导弹导引头温度更会远超其他部分。因此采用现有制导体制下的红外成像制导时,热量产生的红外线会成为杂波进入弹载计算机,使得敌机的红外辐射和空气摩擦热量无法分辨开来,导致导弹跟踪失败。红外成像又是目前唯一成熟的几乎无法被干扰的探测方式不得不使用,因此怎样突破该技术就成了研制先进空空导弹的拦路虎。

二、超大攻角气动外形及飞行控制设计技术

我国突破空空导弹关键技术 霹雳10国际领先

上图为美军的几款格斗弹性能对比,其中AIM-9X格斗弹突破了超大攻角技术,可以对其视场范围内180°的任意目标进行攻击,过载超过50G,战斗机面对它很难逃脱。

空空导弹在飞行过程中除去利用推进部的推进外,还需要长期“浮”在空气中,因此就需要在弹体上安插弹翼。一般来说导弹飞行的速度越快,弹翼的升力也就越大,弹翼利用空气的升力可以有效地拓展航程,减少燃料需求量,因此就减少了导弹的体积,增加了灵活性和可携带性。

在调整弹道时,弹翼旋转一定的角度还可以增加导弹的升力,这是因为空气沿着导弹弹体流动,会在偏转的弹翼上形成一个向上的分力,但当弹翼与空气来流的夹角太大时,升力作用就会急剧减小,这个角度叫做“失速迎角”。就好比风筝飞在空中,一旦风筝平面近乎垂直于地面,风筝就会往下掉,而空空导弹在作战瞄准目标飞机后,目标飞机往往要做大幅度的转弯动作摆脱导弹,此时空空导弹为了追上目标,就需要作出更大幅度的转弯,这就会难免将弹翼置于一定的失速迎角上。因此怎样根据敌机态势和导弹态势调整弹翼角度,保持升力和稳定的转弯性能是一个很重要的关节。

三、高过载\低阻力弹体结构设计技术

我国突破空空导弹关键技术 霹雳10国际领先

上图为美军F-35战机发射AIM-120空空导弹,该导弹采取了矢量喷口和气动翼面结合的飞控模式,直径仅17cm,具有速度快,机动性好的特点。

导弹要实现大角度转弯,就需要更大一些升力矢量或者推力矢量去作用在弹体上,但这样的设计往往就会增加弹体的迎风或者空气浸润面积,同时使得弹体受到的阻力大大增加,减弱导弹的加速性能,并与空气摩擦时释放更多的热量,还有可能使得弹体受力过大而折断。要解决这个矛盾就需要在升力和阻力上找到一个平衡点,一般设计师们是通过设计模型然后进行大量的风洞实验进行实测才能够准确找到这个平衡点,从而得出最佳外形设计出最佳性能的导弹。

四、气动力/推力矢量复合控制技术

导弹光利用气动力是无法达到理想的控制性能的,例如美军的AIM-9X可以达到50G的过载。如果要单纯利用气动力,就需要短时间内形成一个比重力大50倍的升力矢量,这就显得不太现实。一般的做法是在弹体上开出小孔,做出一个微型喷口,利用燃料推进剂燃烧进行推进,这就是矢量推进技术。但这些燃料一般很少很珍贵,绝不能任意使用,一般都要和弹翼控制(气动力)综合使用,何时使用矢量推进何时使用弹翼升力推进是导弹飞行控制需要解决的复杂问题,需要在综合判断态势的情况下,推演出极其复杂的算法。

我国突破空空导弹关键技术 霹雳10国际领先

图为我国隐形战机歼-20挂载霹雳-10近距格斗弹,两者配合,将使得歼-20具有很强的近距作战能力。

而这四个关键性技术在2004年前后被我国科学家中国空空导弹研究院副总设计师梁晓庚团队所突破,他们完成的多元红外制导体制导弹数字信号处理和控制方案的设计解决了第一个技术难题,并以5发全中的好成绩完成定型靶试。而后在任霹雳-10导弹设计总师期间,连续突破了其他三个技术难题,并以11发全中的成绩完成设计定型靶试,使我国在该领域的技术达到世界先进水平,将极大地提升我军近距格斗作战能力。

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标签:我国 突破 空空 导弹 关键 
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