飛彈追飛機是什麼原理?飛彈的機動性真的能拐彎掉頭嗎?

大太陽69773527


空空導彈或面空導彈如果要追擊一架飛機,那麼就要滿足兩個方面:第一是能跟蹤,第二是追得上。現代空空導彈或面空導彈技術已經達到了很高的水平,導彈的導引頭多采用雷達制導或紅外製導。

主動雷達制導的空空/面空導彈已經開始使用有源相控陣雷達、可在有電磁干擾的環境下從較遠距離定位並跟蹤飛機,而紅外製導導引頭的成像分辨率也在不斷提升,從技術角度來說導彈能夠跟蹤飛機並不複雜。

而一枚導彈如果要能“追得上”飛機,要實現兩個方面:第一,在速度上,導彈要超過飛機;第二,在機動性上,導彈要優於飛機。實現這兩點對於導彈來說並不是什麼難事——空空/面空導彈在氣動外形上比飛機更加簡潔、飛行阻力更小,同時因採用火箭發動機而具有更高的推重比,因此導彈在速度和機動性上都能比飛機更強。而導彈實現拐彎乃至調頭,其實也不是什麼難事。

俄羅斯以前在推銷蘇-35(注意不是現在的蘇-35S)時,就曾經以“越肩攻擊”作為賣點。所謂“越肩攻擊”,指空空導彈在後視雷達的引導下,在發射後調頭從機翼上方飛過並攻擊戰機6點鐘方向的敵機。考慮到現在矢量推進技術早已不算新鮮,為導彈配裝矢量噴口也不是什麼難事,再加以控制系統和氣動設計上的改進,導彈還是能很容易地實現拐彎或調頭的。


軍機圖


早期的導彈都是靠速度優勢,攻擊飛機。但是由於飛機速度越來越快,導彈都快趕不上了。矛於盾永遠在不斷地較量,後來工程師在每一枚導彈裝了多個調節器。

這些調節器中主要有兩個,一個管理方向調節,一個管理速度調節。方向調節器用來調節導彈飛行方向,速度調節器用來調節導彈飛行速度。


這些調節器主要由一個信號捕捉系統(包括三個器件,一個是紅外線跟蹤器,利用飛機的熱氣流發出的紅外線,跟蹤這個紅外線;一個是電子波雷達探測器,利用敵方飛機雷達發出的電波,進行探測追蹤;一個是成象跟蹤儀,利用攝像頭鎖定敵方飛機,通過進行照片對比,進行跟蹤。

導彈要實現轉彎,導彈中安裝的彈載計算機通過導彈傳回的參數進行運算,計算出彈道,然後通過彈體內安裝的舵機來使位於導彈尾部發動機噴口處的燃氣舵運動,改變發動機所噴出的氣流的方向,從而完成導彈的彈道不斷修正,最終實現擊中目標。


驢哥武器庫


每日點兵為您解答:

首先,不是啥都能用來打飛機。具體來說,現在滿天飛的,有兩種目標,一種是“飛航式飛行器”,飛機、巡航導彈、無人機啥的,都屬於這一範疇;而另一種則是“彈道導彈/運載火箭”。對付這兩類目標的技術要求完全不同。因此,像國產紅旗9、法國的紫菀、俄羅斯的S400,都是對付“飛航式飛行器”的“防空導彈”,而美國愛國者PAC-3、高空反導攔截系統、標準3等地對空導彈,是用來打彈道導彈的“反導系統”。雖然這倆之間有一定的交集,但放在一起比誰先進就有點扯了。

第二,導彈打飛機,無論主動雷達制導、紅外成像制導、半主動雷達制導、無線電指令制導,還是駕束制導,其本質都是一樣的。都是通過各種傳感器獲取對方與自己的各項數據,預測對方飛行軌跡並調整我方飛行軌跡,在飛臨對方時,由近炸引信引爆戰鬥部,把敵機崩下來。與彈道導彈那種偏1度就會飛出幾十公里,飛行軌跡固定不變的超高速飛行體不一樣,“飛航式飛行器”一般都具備很強的機動性,一不留神就能擺脫導彈。所以打飛機的導彈,必須能夠及時獲取各項數據,並通過強大的計算機,對敵我雙方飛行軌跡進行預測和調整。而這裡最關鍵的數據,是相對飛行的角速度。

第三,導彈打飛機,導彈的機動性一定要比飛機強。這裡不光是說導彈的飛行速度更快,可用過載更大,還要求導彈必須有充足的能量。所以,看防空導彈的性能,重要的是飛行包線,而不是其飛行速度、射程、射高。 比如號稱射程95公里的R27ER空空導彈(北約代號AA10白楊),在4900米高度對時速900公里目標,迎頭射程40公里,尾追射程只有18公里。

說到這裡,我們可以看出,作為世界上最早使用防空導彈作戰,也是最早在“複雜電磁環境”下進行防空作戰的軍隊,解放軍防空部隊無論技術、戰術、戰法,都值得我們來追捧。妄自菲薄,真的沒必要。


每日點兵


能夠追蹤飛機的導彈主要有兩種,一種就是地面的防空導彈系統,比如俄製S-400防空系統,其專用40N6導彈可以飛行400公里的距離,攔截對象包括各種飛行器和各型導彈等,戰鬥機自然也在S-400的攔截範圍之內。此類防空系統可以和A-50U空中預警指揮機、預警雷達、先進相控陣雷達結合使用,通過雷達指引導彈鎖定目標並予以打擊。

資料圖:防空系統

另一種用於打擊飛機的導彈,則是戰鬥機自帶的空空導彈。一般來講,近程格鬥導彈多采用紅外引導技術,比如美國的AIM-9X響尾蛇導彈就利用紅外成像對目標飛機進行鎖定。AIM-9X響尾蛇導彈採用固體火箭發動機提供動力,這種推進系統擁有矢量推力裝置,可以實現“拐彎調頭”的機動效果。也就是說,即使目標飛機處於後方,AIM-9X響尾蛇導彈仍然能夠在發射之後轉過頭跟蹤目標飛機。

資料圖:正在安裝的空空導彈

除了採用紅外導引之外,雷達導引也是空空導彈常用的跟蹤技術之一。AIM-120中程空對空導彈在中途導引的時候就採用了慣性導航+機載雷達+紅外線追蹤的複合導引方式,而在末端導引時,AIM-120中程空對空導彈將啟動主動雷達尋找目標。在多種導引技術共同應用的情況下,導彈追蹤目標的效率和精準度都能夠得到有效提高。

資料圖:戰鬥機發射空空導彈

現代化的導彈產品很多都引進了矢量發動機和翼面技術,所以它們是可以實現拐彎調頭的機動效果的。這種機動性能的提升,一方面是增加了導彈自身性能的發揮空間,另一方面也可以提升導彈的生存能力。因為導彈和飛機一樣,都會面對各種攔截圍堵手段。只有機動效果好的導彈,才有更大的幾率完成自己的任務。


白虎堂


一般來說,一架戰鬥機被地對空導彈鎖定攻擊,那麼就意味著該飛機的戰鬥任務結束了!今天要說的,就是美軍一架戰機不但成功甩掉了追擊的導彈,而且一下就是六枚!主角是一架美製F-16戰機,該戰機是一種輕型的多用途戰鬥機,美國空軍大概裝備了二千多架,是美國的主力機種之一,世界上很多國家也購買了不少,我國曾經也想引進f16,種種原因採購計劃沒有成功。該機有些型號的最大起飛重量近20噸,由於具有先進的氣動外形,機動性能極佳。在現代的幾次戰爭如海灣戰爭和科索沃空襲中,F-16有著不俗的表現。

出擊的f16機群

1991年1月19日,這是海灣戰爭的第三天。美軍決定派出16架戰機去攻擊巴格達附近的目標。有4架中途返回,於是12架戰機組成戰鬥機群向目標靠近。由於天氣不好,機群並沒有全部摧毀預定的攻擊目標,其中有一架F-16,剛完成俯衝式的轟炸動作,瞬間收到了被薩姆2和薩姆3導彈鎖定的警告,緊接著兩枚導彈先後從飛機後方穿過爆炸。

導彈在飛機後方爆炸

這架f16在剛在的躲避導彈攻擊過程中和編隊失散了,此時又有多枚防空導彈從他機尾追擊,在以前的飛行訓練中,躲避導彈的方式就是把飛機轉向導彈來襲方向並與其軌跡保持直角,在交匯的前4秒猛地拉起來,這樣就能擺脫導彈。顧不上多想,這架F16在飛行員的操縱下完成系列動作後成功了。此時這架飛機高度急速下降,在3000米的時候,地面敵軍又向它發射了薩姆6防空導彈,飛行員不得不拋棄全部的掛載,緊急進行規避,2枚導彈在飛機的右側爆炸,幸運的是飛機並沒有收到碎片的波及。

雖然這架F16戰機在這次行動中變現很出色,但是在這麼個不大的軍事行動中一下,美軍還是損失了2名飛行員,註定了這次行動並不完美。


軍武之劍


隨著科技水平的不段提高,特別是導彈技術的提升,導彈已經替代航空機炮成為空戰的主力武器,特別是現代空戰,先發現先攻擊往往就能鎖定勝局,可問題是導彈發射後對方的戰鬥機能否有機會躲開?很多人認為,戰鬥機的過載最大為9G,而導彈通常為30-40G,雙方差距懸殊,一旦被導彈鎖定,干擾失效的情況下,戰鬥機難逃一死。如果這樣,現代戰機追求的高機動性還有意義嗎?為什麼高機動性依舊是現代戰機的一項重要指標,各國依然在拼命的研究新型戰機,空戰的模式也沒有變成先進預警機+老式戰機+先進導彈的攻擊模式呢?因為戰鬥機的高機動性在導彈攻擊面前仍然有著很大的作用。

首先談一下過載,過載在戰鬥機方面指的就是當飛機轉彎時,作用在飛機上的力量會增加,轉彎愈急,這個作用力愈大,我們稱為過載力,也就是G力。戰鬥機的過載計算比較複雜,通常引用一個相近的算法,那就是用升力來換算,戰鬥機的升力計算如下:

升力=二分之一*升力係數*氣壓*速度的平方*升力面積

從這個公式中我們可以看到,在其他條件不變的情況下,升力與速度的平方成正比例關係,架設一架戰機的最低飛行速度為300公里/小時,那麼也就是說它在這個速度下飛機的升力和飛機的重量持平,飛機只能保持平飛狀態,不能做任何機動動作,過載為1,當飛機的速度達到600公里/小時,升力由於平方關係,提升到了4倍,這是戰鬥機就可以做機動動作,但是機動過載不能超過4,否則升力不足就會往下墜,當達到900公里/小時後,過載可以達到9,也就是說就可以實現最大過載機動,以後速度再提高,雖然從理論上說,過載還可以再加大,但是考慮到人的承受極限和飛機的構造,機載計算機就會控制飛機的動作,避免傷亡。

而機動性則有兩個方面組成,在不考慮高度因素的前提下,機動性包括了迴轉速率和回轉半徑,迴轉速率=重力加速度/速度,回轉半徑=速度的平方/重力加速度。(這兩個公式我給簡化了,去掉了相關的三角函數和高度變化的函數當量計算,這樣看起來簡單一點,高手勿怪),我們通常說要求高機動性,就是要求戰鬥機的迴轉速率高,回轉半徑小,這樣在空戰中才能佔據優勢,從公式中我們可以看出,迴轉速率與重力加速度(G力)成正比例關係,和速度呈反比例關係,回轉半徑和速度的平方成正比例關係,和重力加速度(G力)成反比例關係,也就是說,機動性除了和G力有關外還和速度有很大的關係。G力不變的情況下,速度越小越好。

舉例說明一下,

假設一架SU-27的最低飛行速度是300,當它以900的速度平飛時發現對方射來一枚AIM-120空空彈,空空彈的最大速度為4M,最大過載40G,已經鎖定(雙方的距離為30),干擾無效,SU-27開始最大動作機動迴避,

若不做迴避,且忽略戰機速度的前提下導彈命中的時間約為46.3秒

機動迴避時

Su-27的迴轉速率約為18.4度/秒,而導彈的迴轉速率為15.9度/秒

Su-27的回轉半徑約為25000米,導彈的回轉半徑約為176112米

僅從計算的結果來看,導彈由於其速度過快,雖然G力很大,但是機動性並沒有超過戰鬥機,戰鬥機完全可以依靠機動性來躲避導彈,但是在實際空戰中並不是如此,從前面的公式中我們可以看到,G力的產生也和速度有關,戰鬥機在進行機動飛行時,其速度會下降,導致的後果就是G力的下降,機動性也會隨之下降,當SU-27的速度下降到600後,其可用G力僅為4,迴轉速率為12度/秒,而導彈由於速度極大,機動過程中G力下降較小,所以在機動對抗中將逐漸佔據優勢,並命中目標。因此,我們在很多視頻中看到當飛機發現自己被導彈鎖定後,都會先打加力,使自己的速度達到最大,然後開始機動迴避,這樣一來雖然在一開始的機動性受到速度的影響,但是在隨後的機動動作中,速度逐漸下降,機動性有所提高,保證在導彈命中前的短短几秒鐘內使自己的機動性超過導彈,讓飛機離開導彈的雷達視角,從而起到規避作用。


鳶尾凌礫


來來來,劃重點了,軍事問答達人哨兵ZH為您解答。

想要搞懂導彈是如何追著飛機打的,我們不妨來換位思考一下,把你自己當成導彈,另一個人當成飛機,你想想你要追上一個人,你是怎麼做的?

首先你要能看到那個人,這時你的眼睛就起作用了,那麼對於導彈來說,

預警雷達就相當於它的眼睛,用於發現目標;然後你的大腦控制你做出判斷,讓你知道該怎樣去追上那個人,而計算機就是導彈的大腦,用來分析目標的各種飛行數據,進而調整自身的運動軌跡。以上就算是導彈如何追飛機的基本原理了,不知道會不會太直白了一點,反正不管是地空還是空空導彈,總體原理就是這樣,先要有一雙“眼睛”(這個眼睛可以是雷達也可以是紅外啥的,只要能起到追蹤定位的能力就行)來捕獲目標,然後就靠計算機來處理各種數據了,進而調整導彈自身的飛行軌跡。


好現在來說說導彈的機動性問題,跟大家科普一下,防空導彈、空空導彈之類的一般沒有最大射程,最大射程那是跑直線加慣性的最終飛行距離,問題是飛機不會傻到跟你跑直線比速度啊,導彈是要跟著飛機的機動而機動的,飛機速度越大、機動性越好,導彈的有效射程一般就越小,所以也就越不容易追上飛機。

現代的導彈是可以拐彎的(不過現代導彈有個截取捷徑,可以不跟著飛機轉彎),而且機動性一般也比飛機要好(不然還玩個錘子),因為導彈的速度(可達幾馬赫,1馬赫=1倍音速)是大於飛機的,而且可以輕輕鬆鬆承受幾十g的過載,但是飛行員卻不行(轉相同半徑的彎,速度越大,所要承受的加速度過載就越大),所以你飛機還是不要跟導彈比速度了,也別想只靠著機動性擺脫導彈的鎖定,這個需要天時地利人和。不過飛機還可以使用其他手段,比如釋放一些誘餌彈,可以增大逃生率。



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哨兵ZH


導彈最普遍分就是空空導彈和路基導彈,最主要區別就是空空導彈有效載荷比路基形相差很多,在追逐上路基導彈靠近飛機100米範圍內飛機基本就被擊落了,空空導彈一般要在30到40米範圍內才會引爆近爆引信,也有可能採用碰炸引信!

最主要說空空導彈,空空導彈也分為格鬥彈,中路彈,超視距彈!格鬥彈一般在飛機距離12到15公里範圍內發射,因各國紅外跟蹤製造水平而異。採用紅外特徵引導頭,因為他是無雷達輔助發射,在被跟蹤時一般敵方飛機是沒有預警裝置提醒的,又因為是跟蹤發動機尾噴熱源所以一般採用碰炸引信!美國最先進的猛禽戰鬥力的後視鏡就是為這一類導彈預備的,如果飛行員沒有看到的話後果會很嚴重的,也有可能現在加裝了電子辯識系統!

再說中距彈,發射後提前需要機載雷達進行引導,等到達導彈雷達引導範圍內導彈雷達導引頭就會開啟,進行自動跟蹤目標,等到15公里範圍內可能要開啟紅外導引頭進行復合跟蹤制導,這樣丟失,欺騙導彈的概率會大大降低!這種方式雷達就會開機跟蹤敵機,如果鎖定後發射導彈,毫米波雷達就會工作,這種雷達有顯著特性,敵方飛機就會發出告警信號提前做出規避動作或者開加力逃跑了!

再有就是超視距空空導彈了,這種又在裡面添加了超遠程引導雷達進行輔助引導,就是飛機發射大概方向,預警機雷達或者路基雷達進行接管引導導彈朝敵機飛行,等到導引頭跟蹤距離後自動開機工作自主引導,這種導引頭雷達非常強大,工作距離可達幾十公里!

導彈追飛機就是雷達制導或者紅外線制導使導彈向敵機飛行的過程!無論各種導彈都有它的侷限性,也沒有那麼高的命中率,一般達到百分之五十那就是上天在保佑了!紅外格鬥彈在發射前需要加註冷卻液,大概需要十幾秒時間是不能發射的,也不能提前加註,因為這個過程是不可逆的,一旦開啟無論發不發射價值一百萬的導彈就會作廢!紅外導引頭工作距離短,也就十幾公里,在近距離釋放誘餌彈並做到機動規避,誘導並喪失目標概率依飛行員素質而定!雷達制導的導彈,在遠距離加速逃離或者近距離低空高速,用地面雜波影響導彈雷達,但是切記不可讓導彈距離太近,那時雷達處於最優狀態,逃跑幾率會大大降低,雷達有工作角度,一般在水平正負十七度,垂直會更小,所以做大機動逃出導彈雷達工作角也是一個不錯的選擇!

最後一點一定要說,那就是所有的固體導彈都是初速度最大,在追逐過程中固體火箭發動機會會越來越不給力,速度會逐漸降低,越到末端會越慢,這是飛機逃出導彈的最佳有利優勢,因為飛機開加力速度會越來越快,只要注意在沒有必要的情況下做機動動作喪失速度!

導彈設定一般是碰炸引信優先,這是很難在高速當中實現,所以在設定時一般為導彈追逐飛機,在超越飛機後機頭十幾米或者幾十米內採用近炸引信引爆,利用引爆後的破片在飛機前形成一個高速破片區域,飛機直接撞上或者破片動能穿過飛機,飛機直接摧毀!這次描述應該是迎頭髮射,穿過飛機在機尾爆炸,飛機俯衝速度大射流沒有打到飛機要害部位,飛行員也有狗屎運了!


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  1. 紅外製導
  2. 視頻制導
  3. 雷達制導
  4. 電磁輻射制導
  5. 導彈不會拐彎調頭

一、紅外製導

依靠目標飛機發動機排出的高溫氣體作為熱源追蹤並摧毀目標飛機。如 F-16翼端上掛載的AIM空對空‘’響尾蛇‘’導彈,就是一種靠目標飛機發出的熱源追蹤並摧毀目標飛機的空對空導彈。

二、視頻制導

這種機載導彈的前端(戰鬥部)裝有視頻攝像頭。導彈發射後視頻攝像頭捕捉到目標會向機艙的顯示器回傳視頻圖像信號。飛行員遂根據視頻圖像信號來指引導彈摧毀空中目標(飛機),或是地面目標(坦克)乃至海上目標(艦船)等。

三、雷達制導

(1)地對空導彈

探測雷達捕捉到空中目標後,即可引導導彈擊毀來襲的空中目標。如具有防空和反導功能的S-400防空反導系統,該系統具有多層次防空反導功能:即可以分別攔截擊毀高、中、低空不同空域的來襲目標,包括飛機、巡航導彈、中程彈道導彈等。該系統的九十六枚導彈,可以擊毀四百公里內的四十八個空中目標。另外,該系統還可以摧毀電子干擾飛機和雷達預警機。

(2)空對空導彈

機載雷達探測到視距外目標飛機並鎖定後,飛行員即向目標飛機發射機載導彈,機載雷達遂引導導彈擊毀遠方的空中目標。

四、電磁輻射制導

這是專門用於摧毀敵方雷達的反輻射導彈。其攻擊原理是:靠目標雷達發出的電磁輻射信號作為誘源暨引導媒介,從而將目標雷達及其載體(包括艦船和預警機)摧毀

,如一九五八年美國研發,後來用於越戰的AGM-45“百舌鳥”機載空地反輻射導彈。

S-400防空反導系統:

機載雷達系統:


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空對空導彈的制導方式主要就有紅外和雷達兩種,紅外就是導彈上的紅外引導頭搜索並跟蹤目標飛機的發動機尾焰。雷達分為兩種,主動雷達引導靠彈上雷達搜索並跟蹤目標,被動型由地面雷達搜索跟蹤,再發出無線電指令給飛行中的導彈,還有一種半主動是地面雷達照射目標,導彈上的跟蹤器追逐目標反射回來的照射信號或者跟著照射信號的路徑撲向目標。至於機動性,導彈的機動性實際上比飛機大的多,一般有人機受飛行員身體限制10G的過載就已經是上限了,而對導彈來說20-30G的飛行過載算是平常水平,先進一些的導彈都能達到50G。而在飛行速度上一般戰鬥機開加力極限速度也就在2馬赫左右,而遠程防空導彈的速度可以輕易達到3-4馬赫。所以只要被持續鎖定,戰機一般都是難以逃脫的。最有效的對抗手段是釋放干擾彈,但那基本只對老式的防空系統有用。


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