本想摸著鷹醬過河,過去了才發現鷹醬根本沒下河……

2013年,雷神公司負責AIM-120的業務發展總監,詹寧斯接受簡式防務週刊採訪時表示:


  “C-7型和D型使用同一種發動機”,也就是說D型沒有使用雙脈衝發動機。
  

但問題是,我們以為它用了啊!
  

這一錯誤預判直接導致兔子瞄準並不存在的高標準,還搶在美國前面研製出了使用雙脈衝發動機的空空導彈。


合著我們以為追平或拉近了與美國的差距,沒想到勤奮的軍工人一不小心搞出個更先進的東西來,又演了一出“89式重機槍”的烏龍戲碼……


雖然結論很簡單,但小兵兵知道不少朋友還是很疑惑,什麼是雙脈衝發動機?它先進在哪呢?
  

什麼是雙脈衝發動機?
  

與使用渦扇發動機的戰鬥機不同,AIM-120和PL-15這樣的空空導彈多采用固體燃料火箭發動機。
  

固發的優點在於瞬時推力大、加速度快、速度峰值高,但它有一個先天缺陷,那就是很難在整個有效動力行程中實現關閉後再點燃,且燃燒速率也不具備可調能力,基本相當於一次性大竄天猴。


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F-16掛載的AIM-120D空空導彈


另一方面,導彈始終在追求更高的馬赫數以提高命中率,然而彈體只能依靠方向舵獲取所需的攻角和姿態。
  

可導彈的速度越快,方向舵的控制難度也就越大,甚至到了必須配合矢量動力才能達到設計目標的程度。
  


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裝備矢量動力後,導彈就具備了大角度離軸發射能力,但這需要極高的飛行控制水平


再加上方向舵本身是一柄雙刃劍,它的性能越強,就意味著對氣動的破壞越嚴重、動力損失越大。
  

當固體燃料在不可控的狀態下迅速燒完,導彈進入慣性飛行階段後,舵面只能在極小範圍內修正彈體指向,否則會迅速消耗存能。
  

因而在此階段,導彈只能嘗試在有限的飛行距離內對運輸機、加油機這種機動性差的目標進行性攻擊,想踹戰鬥機的屁股已然是不可能了。


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導彈只有在動能充沛的情況下,才可能命中高速運動的戰鬥機


這就是為什麼固體燃料消耗過快導致的功率溢出,始終是限制導彈射程和靈活性的重要原因之一。
  


不過固體燃料也並非唯一的選擇,與之相對應的 液體燃料發動機,可以通過節流閥調節燃料泵入燃燒室的速率,變相實現無級變速,優化燃料的使用配置以提高射程
  

但是,實現這種功能必須佈置燃料泵,再根據需要選擇氣壓泵、電動泵、循環泵等工作方案。
  

可無論你選擇哪一種,都會增加動力裝置的複雜性和重量,且各種泵體方案還存在優缺取捨的問題。
  

比如用惰性氣體的氣泵效率高,但限制了發動機出力;電泵結構簡單,但需要電池組和渦輪機,又會額外增重;燃氣循環和分級燃燒循環效果好,可是過於昂貴


液體燃料發動機的效果較為有限,可重量、成本和複雜性卻顯而易見,用在航天器上還比較合適,可對於一次性的導彈而言算不上是合理的解決方案。
  


雙脈衝的優勢
  

而我們今天要說的雙脈衝發動機,正好克服了以上兩種傳統推進方案在空空導彈領域的侷限性。
  


雙脈衝的原理其實很簡單,就是用阻隔層將同一個燃燒室內的燃料進行分離。
  

獨立的點火裝置,允許兩組燃料的點燃時機完全可控,既可相繼點燃,也能大間歇分段點燃,大幅降低了冗餘燃燒造成的能量損耗和射程縮水。


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珠海航展上,殲-20打開彈艙算是正式官宣具備雙脈衝的PL-15服役,它的尺寸要比AIM-120D大一些,只能內置四枚


簡單來說,雙脈衝可以讓導彈打得更遠,並搶佔先手優勢,這一點在超視距空戰中尤為重要。
  

“你就直接說,AIM-120D和PL-15哪個更強?”
  

別想給小兵兵下套,咱可是不瞎猜不亂說的好同學。
  

長期以來,美軍AIM-120D是絕對的“業界標杆”,但其有效射程始終是保密信息,外界推測可能在110-130公里之間。


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掛在F-22彈艙內的AIM-120D


那麼,採用了雙脈衝發動機的PL-15,能夠達到多少呢?
 

 有媒體認為, 比美國AIM-120D提高了50-80公里左右,當然這一數字也未得到官方證實


本想摸著鷹醬過河,過去了才發現鷹醬根本沒下河……


媒體認為PL-15射程比美國貨遠50-80公里左右
  

2015年,時任美國空軍司令部部長的赫伯特·卡萊爾(Herbert Carlisle)上將,接受《Flight Global》雜誌採訪時曾強調:
  “PL-15幾乎讓我們所有的導彈都過時了(指同類導彈),美軍必須抓緊研發新導彈,在射程上超越它。”


赫伯特·卡萊爾上將,就是這哥們兒承認PL-15射程比AIM-120D更遠,最後還不忘朝國會老爺要錢
  

除了美國人,俄羅斯軍事專家、戰略和技術分析中心高級研究員,瓦西里·卡申也認為,PL-15的有效射程,應該超越了AIM-120D。
  

若網友推測屬實,美俄兩位大佬也沒說瞎話,那麼 裝備有源相控陣雷達和抗干擾數據鏈的PL-15,極有可能是世界上第一種使用雙脈衝發動機的空空導彈。


就以雙脈衝這個事為例。


  本來是AIM-120C的射程較之B型提高了50%,結果我們錯誤的認為D型的射程在C型的基礎上又提高了50%。
  

這對於參與PL-15項目的科研人員來說,是極大的壓力。
  

當然,高估對手的情況還有很多,比如美國對F-22升力係數的吹噓,間接導致了殲-20採用鴨翼,結果它的最大升力係數,反而是所有戰鬥機中最高的…
  

本來兔子打算摸著鷹醬屁股過河,結果過了河一臉懵逼,老子剛才摸得是啥?
  

總而言之,當我們自豪於中國軍工穩步走向成熟時,不要忘了那些在幕後默默付出智慧和勞動的科研、技術人員。
  

他們不發聲不光是深藏功與名的格調,還因為……
  

戰略忽悠、全民忽悠!


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