战斗机总是被追着打,为什么不发明后射武器?

甲壳装甲


先上图,▼这是俄罗斯米格-29战斗机挂载的R-73,北约代号AA-11“射手”空空导弹,它就是一款题主所说的一款可以实现向后发射的空空导弹。上个世纪末,俄罗斯提出第四代空空导弹计划,锦旗设计局携带K-14空空导弹项目与闪电设计局的K-73项目竞标。K-14是锦旗设计局设计的一款比较常规的空空导弹,由已经服役的R-13导弹升级改进而来,性能和美国AIM-9空空导弹类似。K-14十分优秀,但是很不幸它遇上了性能可怕的R-73,最终落选。



闪电设计局的K-73
采用全新设计,全新理念,利用固体火箭发动机推进,矢量喷口与控制舵面相结合的飞行控制系统。并且将俄罗斯当时先进的“灯塔”全向红外寻的引导头塞上了导弹,使得整个导弹的发射重量高达105公斤,这个体格在当时同级空空导弹之间可以说是独树一帜。不过体重大并不代表笨重,在强有力的矢量发动机和气动控制舵面的双向加持之下,R-73导弹具备优秀机动性能的同时,射程超出同级导弹一截,被西方认为是超出时代整整十年的先进空空导弹。
R-73LE,外贸型号

R-73空空导弹是世界上第一款可以实现向后发射的空空导弹。不过有关它的试验资料不多,哒哒哒手头比较全的是苏-27战斗机挂载R-73导弹实现向后发射的资料,所以和大家仔细分享一下那次试验。当时测试的是R-73的一个修改型号,反向挂载在苏-27战斗机主翼下方的发射轨上。反向挂载虽然方便向后发射,但是却给飞机的气动带来了影响,会影响飞机飞行,所以设计师在导弹发动机尾喷口位置加装了一个整流罩,以保证载机的飞行性能。除此之外,这款后射型的R-73装备有两台发动机,助推发动机用于克服载机负速度,主发动机用于克服负速度之后的加速飞行。


其发射过程是这样的:战斗机飞行员首先启动导弹引导头的冷却装置,然后给导弹接电。接下来根据后视雷达将身后目标锁定,然后按下发射按钮,导弹助推发动机点火。助推发动机喷出的尾焰将装在尾喷口的整流罩推掉,然后给导弹带来巨大推力,克服惯性带来的负速度。然后主发动机点火,导弹再一次持续加速,朝目标飞去。然后在灯塔全向红外引导头的引导下,自行引导导弹攻击目标。

R-73作为超出时代水平十年的先进空空导弹,在飞行员头盔瞄准系统的指引下甚至实现了“可视即可发射”,性能非常先进。但是在向后发射时,性能损失非常大,射程下降到10-12千米,只剩原来的三分之一。而且机动能力损失也非常大,成功率大幅下降,让想实现向后发射的俄罗斯工程师非常恼火。所以他们转而将注意力放在了另外一种可以实现导弹向后发射的方法上。

大离轴角发射

另外一种向后发射的方法是大离轴角发射,即导弹在发射时可以与机身轴线保持较大角度,从而实现了不用机头雷达指向目标就可以发射空空导弹,甚至实现向后越肩发射。这种发射方法和上一种类似,要实现向后发射,导弹在发射时需要消耗大部分燃料克服战机的向前的惯性,然后来一个180°大掉头,朝后飞去。这种向后发射同样会导致导弹性能损耗,射程和机动性下降。这种大离轴角发射目前是世界主流的空空导弹发射方式,不过不是为了向后发射,而是为了增大战斗机导弹发射的覆盖范围。



使用这种后射方法的是R-73M2导弹,是R-73导弹的一种改进型,其特点是有一个中途制导数据链。之所以有这个东西,是因为导弹在掉头的时候,需要依靠战斗机雷达对导弹进行指引,需要时刻将信息传输给导弹。但这个时候导弹已经离开,这个数据链就是在掉头瞬间导弹接收载机雷达的核心设备。不得不说俄罗斯人真的挺厉害的,导弹掉头在瞬间就完成了,数据传输要比掉头更快,才能保证导弹认识目标,从而在掉头之后依靠红外引导头攻击目标。其实导弹后射除了性能损耗之外,还要解决的一个困难就是前面所说的后视问题,要能够发现并锁定身后目标,才有可能有机会使用雷达或者导弹引导头锁定目标,飞行员才能知道自己什么时候该发射导弹,发射的导弹打的是什么目标。苏-27为了补偿尾部低压区设置了一个尾椎▲,平时里面放置的是干扰器抛撒装置和减速伞。于是在试验向后发射空空导弹时,工程师把这些都拆了,在里面安装了一部后视雷达,从而实现了后视。
现如今俄罗斯的苏-35战斗机已经基本实现了360°环视战场,由机头的相控阵雷达负责正面搜索,后视雷达负责后方目标搜索,还有一个环视红外系统,用于补全前后两套雷达的空缺之处。有了这个系统的苏-35战斗机基本上具备了向后发射的能力,只不过向后发射时R-73射程非常有限,所以基本上只能近距离作战。随着五代机的出现,360°环视能力已经成为了基本上配置,但是真正使用向后发射的目前只有俄罗斯,中美都更倾向于使用大离轴角发射技术+出色的机动性能来扩大导弹发射角覆盖范围。


赤焰哒哒哒


这是个探讨已久的问题,即战斗机为什么不能加装后射空空导弹?

其实俄罗斯已经进行过向后发射导弹试验,并准备将其付诸实施。上世纪90年代的时候,俄罗斯就曾用苏34原型机(好像是这款,不太确认了),利用苏34尾部的一个大的整流罩,安装了一个向后跟踪或截获目标的雷达,并向后发射了一枚R73空空导弹攻击目标。对于这个试验公开资料很少,也没有实物展出,只是通过一些零碎资料被外界流传开了,至于实战效果如何并不得而知。

而后来这项技术被应用到了S-37金雕验证机上,我们可以看到S-37尾部发动机两侧长短不一的突出物,其中左边是一个向后雷达,就是专门用来对付那些咬住尾巴的战机的;而右边的则是降落时的减速伞包!这款战机当年在中国拥有相当的人气,而且差一点被俄罗斯空军定位下一代战机而正式命名为苏47,只是后来经过评估,俄罗斯还是觉得F22更适合未来空战而被放弃了!当然同时被放弃的还有后视雷达了!

据说俄罗斯当年试验向后发射空空导弹,采用的是一种旋转挂架,这种挂架虽然解决了导弹向后发射问题,旋转挂架不仅需要额外的构建组成,还会占用宝贵的翼下空间,以R-73的长度来算的话,苏-27加装旋转挂架之后翼下基本上要清空,保证旋转挂架上的导弹自由转动,于是只能保留翼尖、机腹和进气道下的挂点,挂载能力将大打折扣,实在是得不偿失。而目前发展的第4代格斗导弹也都强调离轴反射,也就是所谓的“越肩攻击”,飞行员通过头盔瞄准器瞄准身后敌机,指挥导弹发射后完成180度掉头,然后由导弹自身 红外引导头锁定目标后,直奔身后目标而去!



当然越肩攻击同样要解决后视目标才行,只有发现了目标才能发动攻击,而俄罗斯的苏57不再采用后视雷达,而是采用机头相控阵雷达+2个机头侧面相控阵雷达+2个机翼前缘L波段相控阵雷达以达到360度的探视范围,再加上IRST红外系统的辅助,以此来解决越肩攻击的后视问题!

当然不管是旋转挂架向后发射导弹、还是转180°离轴的越肩攻击方式,他们都将面临一大难题:由于战斗机是向前飞的,向后发射需要额外的动力将导弹速度减少至零然后再推进到一个不错的初速度,能力损耗很大,而且在这个过程中如何保证导弹的姿态不受影响?而越肩攻击虽然速度和转弯都是连续的,不过同样面临极大的能量损耗,两种方式对导弹的射程和后续机动性影响都相当的大。

而且追尾的战斗机的机头雷达功率远大于后视雷达,发现距离也远大于后视雷达,因此后视雷达也许更多看到的是屁股后面追来的空空导弹,而非战斗机本身,要想率先发动机攻击基本不可能。那么这时候进行大机动飞行+撒点红外诱饵或箔条是不是更靠谱一点呢?

目前来看导弹向后发射基本是一个累赘,至于越肩攻击还得经过实战的检验才知道有没有用,不过个人觉得多半没有卵用,你们认为呢?


狼烟火燎


最早期的战斗机都是后射的,就是那种两个翅膀,前面一个开飞机,后面一个操作一挺重机枪向后发射那种。后来飞机先进了要装的东西越来越多,只能把后面的人取消了,改成全部向前,让飞行员一个人全搞完了就算了,后来发现更先进了以后,飞行员一个人都忙不过来了,加了后座帮着飞行员一起向前都忙得不得了。其它的装备全放不下了。要想到处能发射的只能是早期的轰炸机和现代的炮艇机那么大的飞机了。


James6713


“大离轴发射格斗导弹”了解一下,有了这种发射方式,根本没必要在研发复杂的后射武器。最起码以现在的技术来说,加装后射武器还不现实。不过随着技术的发展,激光武器,粒子武器或许可以成为战机后部的防御武器。

后射导弹的技术难点主要有三个:第一:导弹向后发射时,发动机产生的尾烟极有可能导致载机发动机停机;第二:导弹的能量损失太大了;第三:不利于载机的飞行稳定;第四:根本不实用。


导弹后射产生的尾烟,可能造成载机发动机的停车

由于空空导弹在工作时,发动机或多或少的会产生烟雾。载机是向前飞的,导弹产生的烟也是向前喷的。在气流的作用下,尾烟会大面积的扩散,造成载机发动机吸入大量的烟,致使发动机空中停车。

导弹能量损失较大

载机向前飞时,导弹在挂架上也是向前飞的。如果硬要让导弹从负速度变为正速度,那么得有一个从“负速度—零速度—正速度”的过程。让导弹先将速度减到零再加速,这得损失多大的能量,非常不利于导弹的射程和机动。况且近距格斗弹的射程本来就近,在这么折腾折腾,那射程更短了。



不利于载机的飞行稳定

载机在正常飞行时,突然受到导弹给的一个反向的力,就会对其正常的飞行姿态造成影响,不利于其飞行的稳定性。


不实用

在近距格斗时,往往伴随着大机动。载机要后射导弹的条件,必然没有前射的好。也就是说,载机必须先有一个比较平缓的飞行姿态,给导弹创造发射条件。在这个空挡,极有可能被对方抓住,从而发射导弹展开攻击。

以上四点,也就注定了后射导弹是行不通的。

不过俄罗斯确实研究过导弹后射技术,是在苏27战斗机上发射R-73改进的后射导弹,只不过效果贼差劲,也被俄罗斯放弃了。实验主要使用了以下的发射技术:在苏27飞行前或飞行中转动发射架实现向后发射;R-73导弹上安装矢量发动机以控制导弹低速飞行;用后视机载雷达给导弹指示目标。



既然都实验过了,最终被放弃的技术,也就证明了后射导弹的不切实际。不过随着当今格斗弹离轴发射角度的增大,但是想要实现攻击后方的敌机,可能性微乎其微。所以说,导弹后射技术,现在是不可行的。而如今普遍的做法就是增大导弹的离轴发射角度,以便攻击到不在载机正前方的目标。AIM-9X的离轴发射角为±90°,也就是飞机前半球180°的范围。事实上,ALM-9X攻击到载机9点钟和3点钟方向的目标都极为困难,更别提攻击其后方的目标了。


也正是因为如此,如今的战斗机依然没有放弃对高机动性能的追求。提前占位,获得最有利的发射阵位,节省导弹的能量,提升敌方的不可逃逸区。(图片来自网络)


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