03.04 PL-15中的遠程空空導彈有哪些特點?

1130艦炮


關於國產PL-15中遠程空空導彈的相關情況,目前都是根據國外媒體的相關報道來進行了解。國內的相關報道,就是在2017年7月底的沙場閱兵式上,空中受閱的國產殲-16機翼內側上掛載的新型空空導彈,據國外媒體報道說就是PL-15。

圖注:國產殲-16機翼內側掛載的據說就是PL-15導彈

根據殲-16機翼下掛載的PL-15導彈外形,國外媒體對其推測,分析,認為PL-15中遠程空空導彈的特點有:

結構佈局:它採用空空導彈的常規結構佈局形式,在彈體中段靠後位置安裝了低展弦比的小面積梯形彈翼,負責控制彈體飛行的尾翼採用切尖三角翼設計,安裝在彈體尾部,與彈體後端平齊。

可能採用矢量推力技術:從氣動佈局看,PL-15的顯著設計特點是空氣舵面面積顯著低於PL-12,同時彈翼和尾舵距離拉得很遠。根據空空導彈技術發展的最新動態,當今最先進的空空導彈為了減阻增速,提高機動過載能力和敏捷響應能力,都不約而同縮減空氣舵面面積,使用控制響應更快捷的矢量推力技術替代空氣舵面。因此從PL-15的小尺寸空氣舵面設計來看,它應該採用了矢量推力技術。

雙脈衝固體火箭發動機:由於PL-15的外觀並未顯露出進氣口,因此估計它採用了目前中遠程空空導彈中最常見的雙脈衝固體火箭發動機。與傳統固體火箭發動機相比,雙脈衝固體火箭發動機的優點體現在:發動機多次點火,多次工作,能量的分配更加合理,導彈在飛行末段能獲得理想的飛行速度,從而擴大了導彈的發射包線;而且,它的設計方案更緊湊,同等動力射程條件下導彈尺寸更短,更有利於隱身戰鬥機在內置彈艙中攜載。


兵工科技


AIM-120D(上)AIM-260(下)

今年六月份,美國洛克希德馬丁公司公開了新一代空空導彈研發計劃,導彈型號為AIM-260,計劃取代現役AIM-120D空空導彈,成為2025年後空空導彈的主力。從公開信息來看,AIM-260其實從2017年就已經開始研製了,計劃在2021年首次發射,然後在2022年進入部隊服役。從計劃進度來看速度相當快,因為AIM-120D從2003年年底開始研發,形成初始作戰能力已經到2015年,花了十幾年時間。而且AIM-120D是AIM-120C基礎上改進而來,並不是全新研製的。所以對於全新研製的AIM-260來說,這麼短的研發時間是相當緊張的,可以看得出美國人非常著急。為什麼會這麼著急呢,美國空軍武器項目執行辦公室主任安東尼·格納丹波准將6月20日在接受媒體採訪時表示,美空軍正在研製代號AIM-260的遠距空空導彈,目的就是對抗中國研製的“PL-15”空空導彈。顯然美國人對於現役的AIM-120D性能並不滿意。

AIM-120D

那麼,AIM-120D和PL15的性能如何呢? AIM-120D彈長3.65米,彈徑0.178米,彈重160公斤左右。PL15彈長3.9米,彈徑0.203米,彈重200公斤左右。AIM-120D和PL15都採用了雙向數據鏈及主動雷達制導方式,採用主動有源相控陣導引頭。兩種導彈主要的差別在尺寸上,PL15在尺寸上明顯要比AIM-120D大一圈,導彈性能上的差距主要也來自這裡。很長一段時間國內都一直認為AIM-120D採用了雙脈衝發動機,射程在160公里左右,但最近一些消息證實AIM-120D並沒有採用雙脈衝發動機,AIM-120D的射程在130公里左右,那麼PL15的射程到底是多少呢?

我們找來一份公開發表的技術文獻來做個參考。這份技術文獻分析研究了採用高拋彈道和可變推力固體火箭發動機空空導彈的彈道優化。我們可以看到仿真計算的設計指標和PL15非常接近,其彈長4米,彈徑和PL15一模一樣。因為計算數據和PL15的實際數據非常接近,那麼可以近似地認為這個裡的計算結果等同與PL15的實際結果。

從這張圖上,我們可以清楚的看到仿真計算的結果,在採用可變推力固體火箭發動機和高拋彈道之後,空空導彈的最大射程可以達到320公里左右。

而且這是在目標飛機以1.2馬赫速度逃逸,並以6G機動的條件下取得的數據。這意味著PL15的有效射程實際上應該在300公里左右,遠遠超過了AIM120D空空導彈 130公里的射程。而目標飛機被擊中時飛行的實際距離超過400公里。這就讓PL15具備了巨大的技術優勢,可以在AIM120D的最大射程之外搶先發射,甚至可以在進入AIM120D有效射程之前再組織一次到兩次發射。在對手還沒有條件發射AIM120D的時候,PL15已經打出兩輪以上了,對手能活下來的概率已經很低。PL15能取得這樣的技術優勢,美國人自然著急了,所以AIM-260才會匆忙上馬。

齊頭並排掛載的PL15彈體長度還有不少增加的潛力

那麼,如此巨大的射程優勢是如何實現的呢?首先是PL15的彈體更大,發動機裝藥量更大,AIM-120D的固體火箭發動機重量在70公斤左右,PL15的固體火箭發動機重量在140公斤左右,PL15的發動機裝藥量超出一倍,射程遠2倍以上是件很正常的事。

J20採用氮化鎵收發組件的數字陣列雷達,發射功率在130KW以上

PL15空空導彈有這麼遠的射程,那麼J20的火控雷達能有效支持這麼遠的射程嗎?答案是當然可以。我們在此前曾經討論過J20的火控雷達,J20的火控雷達在探測1平米大的目標時,探測距離在300公里左右(J20火控雷達的性能(上),J20火控雷達的性能(下) )。實際上對第四代戰鬥機來說機頭方向上的雷達反射面積都在2~3平方米以上,機身側面更大。所以對於第四代戰鬥機這樣的目標,J20可以用PL15在近300公里外發起攻擊。即使像F22這樣的隱形目標,機頭方向上也有0.01平方米左右的雷達反射面積,而機身側面至少要大十倍以上。對J20來說發現F22戰鬥機的距離至少也在90公里以上,因為F22不可能保證始終把機頭指向J20,所以大部分情況下,J20探測F22的距離都在一百公里以上。因為J20的火控雷達探測距離要比F22的火控雷達探測距離至少高出50%,所以J20在遇到F22仍然可以搶先開火,從而佔據有利地位。

那麼,美國匆忙上馬的AIM260能扳回一局嗎?實際情況並不樂觀,因為AIM-260遇到很多技術限制。首先,現役F22和F35的彈倉主要尺寸基本已經沒法修改,所以AIM-260的彈長就只能限死在3.65米這個長度上了,因為再長就掛不下了。AIM-260彈徑也提高到了0.203米,有點和PL15對標的意思,但是彈徑的提升空間也就這樣了,彈徑再大,掛載數量就受影響了。因為彈徑提升只是在發動機部分,彈體前部就變成了雙錐體彈頭。這樣在飛行有一定迎角的情況下,雙錐體彈頭能夠產生一部分升力,這樣彈翼和尾翼尺寸都可以進一步縮小。那麼在彈體尺寸上仍然處於劣勢的情況下,如何追上射程上的差距呢。美國人的辦法是去掉戰鬥部,靠彈體動能直接撞擊。你可以說這是技術創新,也可以說是迫於無奈。這樣可以將20公斤的戰鬥部的重量和空間省下來,用於加大固體火箭發動機。但是即便如此,AIM-260的發動機重量也只能達到100公斤左右,距離PL15 140公斤左右的發動機重量仍有不少差距。而且採用動能撞擊方式以後,導彈的命中概率會受到影響,這就迫使AIM-260必須進一步提高制導精度,而PL15完全沒有這些困擾。

從目前情況來看,AIM-260想要追上可能性並不大。AIM-260在發展,PL15的改進工作肯定也在進行當中,而且PL15的改進潛力要比AIM-260大得多。因為J20彈倉長度4.5米左右。PL15彈長不超過3.9米,PL15彈長至少還有0.3~0.4米的提升空間。況且PL15也可以採用動能撞擊技術,即使不那麼極端,也可以進一步縮小戰鬥部,採用更先進的定向戰鬥部保證足夠的毀傷效能。總之PL15的改進潛力要比AIM-260大的多。


尖端防務


PL-15是第四代主動雷達中距空空導彈,採用常規氣動佈局和雙脈衝固體火箭發動機,可以實現二次點火,從而大大擴展了飛行包線和不可逃逸區。由於這款導彈彈徑和長度比AIM-120D要大不少,參考AIM-120D的射程,PL-15最大射程估計為200km,有效射程在80km以上;在對付預警機、轟炸機這種低速低過載能力的目標時,可能會達到150km以上的有效射程。

雖然具體的尺寸尚無官方渠道披露,不過根據殲20彈倉圖研判大致可以判斷出:

PL-15的彈長約為4米,直徑230mm左右,仍採用常規佈局,彈翼和尾翼採用切尖的三角彈翼(或者叫梯形彈翼)。彈體比PL-12大了一圈,射程比PL-12遠一倍;但彈翼和尾舵尺寸明顯更小,因此更適合放入彈倉。由於尾舵面積縮小不少,為了保證機動能力,估計尾噴管採用了推力矢量技術。

PL-12 採用三角形彈翼,翼展達到670mm,並不適合裝入殲-20彈倉

央視曾經披露的PL-15尺寸,不知道是戰略忽悠,直接用的PL-12的參數。

PL-15採用了雙脈衝火箭發動機。從而使遠程打擊能力大大增加。作戰時首先由載機加速到超音速將PL-15發射出去,第一級火箭點火,將導彈加速到4馬赫以上,走高拋彈道;通過慣性+北斗+雙向數據鏈時時修正位置,縮小與目標距離誤差,當距離目標小於50km時,導彈上的雷達開機,同時點燃第二燃燒室裡的藥柱攻擊目標,由於再次獲得了加速和過載能力,使PL-15命中率大大增加。這種戰術體制可以讓導彈打得既遠又準。

、雙脈衝火箭原理

PL-15遠程攻擊示意圖,這圖裡的射程有點誇張了


宣仔


首先要知道一點,PL-15可以說是給J-20量身定製的,剛好能塞進J-20的彈倉。當然了J-10,J-11,J-16也都能帶。

PL-15是一款遠程空空導彈,相比PL-12尺寸要大不少,不過可以塞進J-20的彈倉。

有一種說法是J-20的彈倉設計就是和PL-15契合的。

不過J-16上掛這個應該不是PL-15,因為空空彈的氣動設計不會如此簡單隻有彈尾有翼面。畢竟即使是大型飛機,相比地面目標要靈巧的多,導彈必須要有一定的機動性才能命中目標。

最開始外界都以為PL-15是採用衝壓發動機的遠程空空彈,不過後來在J-20的彈倉中掛載的PL-15被發現仍然是火箭發動機,不過這也不是說射程就一定達不到遠程彈的標準。目前已知的信息是,PL-15採用雙脈衝火箭發動機,標稱射程高達150Km,接近美國退役的AIM-54(160Km)。如果是這樣的話,對轟炸機,預警機,加油機等飛行速度不超過0.95M的大型空中支援平臺,PL-15的有效攻擊範圍將達到100Km水平,對戰鬥機的有效攻擊範圍也將達到40-50Km水平。這個級別的射程,相比目前的AIM-120C/D已經有一定的優勢了。

並且較大的射程搭配J-20,能夠對各種空中支援平臺帶來很大的威脅,而在西太平洋這個基礎設施極度稀疏戰場跨度很大的地方,要組織一場空中攻勢,必須有大量的加油機和預警機的協同。所以PL-15+J-20的組合可以很有效的遏制美軍在西太平洋的軍事行動。

這款導彈實際上也確實受到了美軍相當程度的重視,比如2015年美國太平洋空軍司令部司令霍克卡萊爾就將PL-15作為美軍發展新一代遠程空空彈的理由。並且目前美國的艦載無人偵查加油機也進入了競標階段。


貞觀防務


霹靂15是我國上世紀九十年代中後期研製的一款,第四代主動雷達中距空空導彈。戰術定位是空中打擊預警機,加油機,運輸機等高價值目標。採用常規氣動佈局和雙脈衝固體火箭發動機,可以實現二次點火。這種導彈的彈長約3.7米,直徑200毫米。彈體中段裝有小展弦比彈翼,尾部是全動式切尖三角翼的舵面。前後彈翼翼展約為390毫米和515毫米。採用戰機拋物彈道方式發射,射程約為400公里。彈頭採用30公斤高爆預製破片,具備反幅射性能。(以上數據來源不確定詳實,僅供參考)


大咖要說話


威力大!打的遠!


分享到:


相關文章: