潜龙利爪:歼二十机载武器分析

起初从歼二十照片上看不到任何弹舱的接缝,笔者还暗自着急了一番。后来随着歼二十更清晰照片的出现,歼二十进气道侧面和机腹可以看到疑似弹舱盖的锯齿接缝。如果笔者看到的接缝确实为弹舱结构的话,那么歼二十也采用了类似F/A-22的侧面+机腹弹舱布局,采用两个侧面弹舱各挂载一枚近距离格斗弹和两个或者一个机腹弹舱挂载4-6枚中距雷达弹。

在雷达、航电和飞机平台本身实现跨代的同时,机载武器也进入到了新一代。就红外制导近距离空空导弹而言,纵观红外技术在以往红外空空导弹中的应用发展,非成像制导空空导弹未能实现真正的全自主攻击。无论采取什么体制处理误差信号,非成像跟踪与制导系统实质上仅仅是一架方位仪,目标或大或小均表现为一个点光源。不仅不能精确测距,更不能识别敌我,特别是跟踪大机动目标及受强地物、云层干扰时,容易丢失目标,更不具备识别多个目标的能力。以探测器阵列工艺及信号处理和图像处理为主要内容的红外成像技术,采用优质、多元探测器,实现成像制导已成为红外空空导弹发展的趋势。由西德和英国联合研制的先进近距空空导弹ASAAM采用波长为8-12微米的多元HeCdTe凝视焦平面阵列,美国AIM-9X采用128*128元混合式InSb或8-12微米的多元HgCdTe凝视焦平面阵列,使空空导弹具有真正的全向攻击能力. HgCdTe的焦平面阵列已达256*256元,InSb已达翻640*480元。它们的探测温度达到住0.01K或更低,帧频达数百至1000。采用红外成像制导是第四代近距空空导弹的基本特征。

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采用鸭翼结构的响尾蛇导弹是典型的第三代格斗导弹,这样的气动布局已经被第四代格斗弹所淘汰。


三代近距空空导弹一般采用鸭翼布局。鸭翼布局就是将控制舵面放在弹头位置,通常是在导引头之后。这种控制方式简单易行,完全能满足攻击中低空机动目标的要求。鸭式布局导弹没能充分利用弹体产生的升力。现代空空导弹可用攻角已使用到30°-40°,弹体产生的升力可占全弹升力的60%甚至到70%。而鸭翼布局在导弹迎角20°以上就由于导弹和鸭翼迎角叠加,使得鸭翼本身超过可用迎角,控制能力下降,导致导弹本身只有大概20°的可用最大迎角。正是由于鸭式导弹不能充分利用弹体产生的升力,因而在中高空它的过载难以提高。如果一定要提高中高空过载,上面提到的所付出的代价还要增加。目前具有大机动能力的鸭式布局的格斗导弹,在超低空过载可达25G以上,但在高度15千米时,可用过载却只有7G左右,是很难满足攻击第四代战斗机的要求的。因而,新一代红外成像制导导弹普遍采用了常规气动布局。格斗弹的常规布局与飞机的常规布局类似都是把控制翼面放在升力翼面之后,或者只采用尾舵式的控制翼面,把升力产生完全交给弹体。由于正常式布局导弹的舵面冀面尺寸小,所以零升阻力就小。正常式布局的导弹,如果使可用攻角达到30°-40°,并且弹体升力能占全弹的60%至70%的话,就不仅能保证低空有50G以上的大过载,而且在高度为15千米,M2.0时,导弹圆过载有望达到15G。这不仅对攻击低空大机动目标有利,而且也能满足攻击中高空大机动目标的要求,这样,就可有效地攻击第四代战斗机。ASRAAM和AIM-9X都只有一个尾舵,但它既起操纵作用,也有改善静稳定性的作用;没有弹翼,这是边条翼不断缩小展长的极限情况。这种外形挂机性能肯定是很好的。导弹自主飞行时的机动能力,主要靠弹体提供升力。IRIS-T导弹是典型的正常式外形,除了有尾舵和推力矢量控制外,还有较宽的边翼。为了减小被动段静稳定性,在前部还装了反安定面,目的在于提高被动段的平衡攻角,进而提高导弹的最大可用过载。同前二种外形相比,这种外形在产生同样过载时,攻角应当比前二种外形小且弹体自身阻尼特性要好一些。同时这种外形对自动驾驶仪的设也较为方便。根据第四代近距离空空导弹的共性推测,我国的第四代格斗弹也将会是采用红外成像制导、推力矢量和常规布局设计,能够实现前半球无忧虑攻击的“夺命霹雳”。

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第四代的响尾蛇X导弹已经将控制舵面从头部转移到尾部,从鸭翼布局改为常规布局。


在第四代主动雷达制导中距空空导弹方面,我国已经取得突破数年已久,而且相应已经开始大规模装备。根据中航集团网站的介绍:闪电10A 空空导弹是中国一航研制的第四代先进中距拦射空空导弹,采用主动雷达制导,无线电近炸引信,具有超视距发射能力、多目标攻击能力、发射后不管能力以及全天候作战能力,能够先敌发现、先敌发射、先敌摧毁、先敌解脱。可选择复合制导模式、发射后不管模式和被动跟踪模式等多种制导模式,具有多种抗干扰能力,适用于全天候、全高度、全方位的作战环境。能够在复杂多变的作战环境中精确有效地攻击各种有人驾驶飞机、无人驾驶飞机。2010年珠海航展上展出的闪电10A空空导弹上用英文详细标明了其各项参数:闪电-10A空空导弹采用捷联惯性制导+数据链连接+主动雷达末制导的复合制导方式,长3934毫米,直径203毫米,重199公斤,翼展670毫米,使用高度0-21千米,使用射程大于70公里。总体而言,闪电10A系列空空导弹达到了美国AIM-120系列导弹的技术水平。而目前美国F/A-22战斗机使用的主要机载武器系统正是AIM-120的改型。相信闪电10A经过弹舱挂载的适应性改进之后,也可以伴随歼二十“执剑长空”。另外国内目前对于固体冲压火箭发动机空空导弹研究成果较多,歼二十也有可能装备新一代主动雷达固冲远距离空空导弹。

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我国自主研制的霹雳12第四代主动雷达末制导中距空空导弹进行弹舱适应性改进之后即可为歼二十所用。



用不长的篇幅想要概括以歼二十为代表的中国航空工业整体实力进步实在是太困难了。笔者在歼二十分析这一系列文章中在总体、气动和隐身、动力和航电武器这四个方面对于歼二十进行了一定程度的勾画。我国以歼二十为代表的一系列航空重大成果,都在宣告世界一条秉承“航空强国”精神的东方巨龙正在升腾。

本文转自网易

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