歼20核心空空导弹曝光:一次带6发 先爬高后俯冲杀敌

候知健
文|候知健

图:歼10B/C,注意中间的新型导弹
近日,照片曝光中国歼10B/C战斗机携带新型空对空导弹。
从导弹的尺寸与外观特征来判断,该弹在尺寸上已经显著超出近距格斗导弹的级别,是典型的中距空空导弹设计;同时不透明的尖锐前端,证明它采用的是雷达导引头。考虑到时代特征,这必然是一种能够在射程末端,主动发射雷达探测信号并锁定、攻击目标的主动雷达制导导弹。
综合此前的传闻和部分公开文献资料,这种导弹应该就是传闻中的霹雳15,同时它最大的设计突破来自于两个方面:弹体的紧凑性控制,与高抛弹道的使用。

图:PL-12
中国在霹雳-12导弹上突破了主动制导中距导弹,这使得中国的战斗机能同时跟踪、锁定、攻击多个目标。但是霹雳-12导弹对于导弹和载机的总体综合效能考虑很少,其作战威力规划考虑主要基于导弹本体,而没有过多考虑对载机的影响。
在这个背景下,霹雳-12的设计路线是依靠更大的弹翼面积,提高导弹的飞行控制能力和机动性,获得对于高机动目标更大的不可逃逸区杀伤能力。而弹翼加大带来的高阻力、使导弹能量迅速消耗的问题,则通过更长更粗的弹体容纳更大的火箭发动机实现。

图:外挂物与全机气动设计的协调,法国是全世界做的最好的,没有之一。注意它翼尖挂架的特殊曲线造型、乌龟脑袋风格的副油箱,以及机腹两侧半埋发射、尺寸控制非常紧凑的中距导弹。
这种做法在提高单枚导弹的理论作战性能上很有效。但是对于携带多枚导弹的战斗机来说,多枚导弹等外挂物之间、导弹与挂架和机翼之间形成的干扰阻力将会非常大,会显著拖累战机在跨超声速阶段的冲刺加速,特别是对于歼10这样的单发中型机。在将战机和导弹作为一个整体进行考虑以后,其总的收益并不划算。

图:弹翼交错,一侧主弹仓可以安排三枚紧凑化的AIM-120改进型导弹

图;早期AIM-120

图:中后期AIM-120
特别是霹雳-12巨大的弹翼尺寸,使得它无法内装于歼20这样的隐身战机弹仓内。而且对于弹仓内置空空导弹来说,弹翼尺寸的控制直接制约战斗机导弹的数量;比如F22最早只能携带4枚AIM-120中距导弹,后期AIM-120在进行紧凑化改进——特别是缩小弹翼以后,F-22能携带6枚中距导弹。
缩小弹翼而又不影响导弹的作战能力,这需要导弹在导引和飞行控制等方面有更高的设计水平。根据公开资料,这一点霹雳-15有巨大的突破,其中一个特别显著的功能突破就是高抛弹道的应用。
空气阻力的增加和空气密度成正比,和速度的平方成正比;因此导弹在高空飞行,阻力要低得多。这就是高抛弹道设计的核心物理基础——先让导弹发射出去以后爬升,在中段制导的过程中从高空接近敌人,在目标接近导弹自身雷达导引头的锁定距离范围以后,导弹开始俯冲攻击目标。
这样的做法,能够在相同的导弹结构支持下,显著加大导弹的可用射程——特别是对于远距离的高机动目标,由于进入末端攻击时导弹具备更高的能量,实现杀伤的可靠性概率提升非常大。

图:高抛弹道
但是由于在爬升和俯冲的过程中,导弹的飞行轨迹和姿态会出现非常大的变化——特别是在末端转入俯冲攻击时,要确保导弹的导引头能准确的抓住目标,实现中段与末端制导的良好交接,这是一件难度非常大、而且非常复杂的设计工作。这方面更具体一些的内容,脱离各种复杂的数学公式就完全无法描述,笔者虽然资料很多,但不便赘述,大致理解就行了。

从目前的情况看,歼20的弹仓尺寸,在弹翼交错布置的前提下,完全有潜力能安排6枚中距导弹。现在霹雳-15已经在歼10C上曝光,值得期待的,即使什么时候能看见它在歼20的弹仓内曝光了。