霹靂15導彈發動機只能工作10秒多，這麼短時間如何擊落敵機呢？_風聞

作者|  科羅廖夫

來源|  科羅廖夫的軍事客廳

現代防空作戰的主要武器，已經由二戰時的戰鬥機機炮和高射炮，發展為以空空導彈和地空導彈為主了，這些導彈通常以固體/液體火箭發動機作為動力，與戰鬥機的發動機不同，火箭發動機的工作時間非常短，往往只有10秒左右。這就產生了問題，這麼短的發動機工作時間，導彈如何能擊落幾十公里或上百公里外的敵機？

其實，空空導彈和地空導彈發動機的工作時間各不相同，有些導彈發動機的確只工作不到10秒的時間，但有些導彈發動機工作時間長達數十秒，甚至還具備雙推力和重啓能力，所以空空導彈發動機的工作時間不能一概而論。

導彈的射程，分為動力射程和無動力射程。火箭發動機工作這一段就是動力射程，大多數地空導彈在發動機燃燒結束後，利用慣性還能保持一段射程，但速度遞減，機動性變差，這一段就是無動力射程。整個飛行過程中，導彈發動機並不是一直在工作，在最大射程50%左右的行程時，導彈發動機的燃料就用完了，此後導彈完全靠慣性飛行，雖然速度很高但沒有動力。例如美國的AIM-120B導彈，最大飛行速度為1380米/秒，大約4馬赫，火箭發動機的工作時間僅為17秒。導彈發射後需要11秒被加速到最高速度，然後保持6秒的有動力飛行，隨後開始減速飛行，剩下的都是越飛越慢的無動力慣性飛行。導彈飛行60公里後，速度已經減少到了1.2馬赫，相對敵機目標已無任何速度優勢和機動能力。因此，AIM-120B的“不可逃逸區”大約也就在25公里範圍內，大概與動力射程相同。而我國的霹靂-12空空導彈的作戰性能，大體與美製AIM-120B導彈相當。

迄今為止動力射程最好的是英國的海貓導彈，其主發動機工作時間為35秒，相對於5.5公里的最大射程，這個發動機工作時間是相當長的，使導彈的動力射程完全覆蓋有效射程，這意味着導彈在有效射程內不會減速，有利於打擊機動目標。

最初的空空導彈和地空導彈採用的是單脈衝固體火箭發動機，為了增加推力，這種單脈衝固體火箭發動機裝填速燃推進劑，點火工作時間只有數秒，將導彈加速到預定速度後就沒有推力了，空空導彈只能依靠剩下的慣性動能去攻擊對方戰機，所以這種空空導彈的射程有限，飛得越遠機動能力越差，末端機動能力聊勝於無，對方戰機在遭到這種導彈攻擊時的擺脱概率很高。

要繼續提升導彈的射程和末端機動能力，只有兩種途徑。第一，使用衝壓發動機。第二，裝備雙脈衝固體火箭發動機。

衝壓發動機使用進氣道從外部獲取空氣，導彈本身不需要攜帶氧化劑，所以導彈的燃料攜帶量可以增加，發動機的工作時間也得以延長，這種設計的代表就是“流星”空空導彈。資料顯示，“流星”導彈發動機的工作時間接近60秒，所以它的射程較大。

但是，衝壓發動機有很多缺陷，首先是空空導彈在末端飛行時需要進行大過載機動，來攻擊正在高速高機動擺脱空空導彈的戰機，而衝壓發動機在大過載機動的情況下工作狀態並不穩定。所以這種空空導彈的末端機動能力相對較低。此外，衝壓發動機不適合用於地空導彈。因為衝壓發動機沒有氧化劑，需要外部空氣作為氧化劑，隨着地空導彈射高的增加，空氣中氧氣的含量會劇烈減少，這會導致衝壓發動機動力不足。推進效率會隨導彈射高的增加而急劇下降。

典型的案例，是上世紀70年代蘇聯的薩姆六導彈，採用了當時最先進的衝壓發動機，中國一開始決定仿製這種導彈，但在測試後得出結論該導彈的動力效率極低，於是放棄了。

例如俄羅斯鎧甲S-1彈炮結合防空系統的導彈就很爛，“鎧甲 S1”所配備的防空導彈，不論是9M335還是最新型的57Э6Е，儘管射程成倍增長，飛行速度也大幅增加，但採用了“助推-無動力”的二級導彈體制，導彈發射後使用助推器達到極速，大約1.5公里範圍內，助退器脱落之前只能直線無控飛行，毫無作戰能力。助退器脱落以後，導彈以無動力的慣性飛行，越飛越慢。而且鎧甲S1的火炮性能比較低下，不足以對付1.5公里內的來襲目標。使得“鎧甲 S1”處於一種遠距離不如純地空導彈，近距離比不上純高炮的尷尬地位。

目前最好的技術解決途徑，是裝備雙脈衝固體火箭發動機，可以有效提升導彈的動力射程。當初裝備單脈衝固體火箭發動機的AIM-120A/B空空導彈的射程只有75千米，後來改裝雙脈衝固體火箭發動機的AIM-120C空空導彈的射程一下子提升到105千米，後續的AIM-120C改進型乃至AIM-120D空空導彈的射程還可以增加到160千米甚至是更遠。遠程的地空導彈和空空導彈還可以採用高拋彈道來增大射程，高拋彈道的實質是動能轉化為勢能，增加滑翔段的航程。

雙脈衝固體火箭發動機主要通過脈衝的點火和關機來管理控制導彈的飛行能量，主要工作方式就是第一個點火脈衝首先工作，將空空導彈加速到預定速度後關機，等到空空導彈在飛行末端或者即將耗盡能量時，再次點燃第二個脈衝，以此大幅度提高導彈的射程和末段能量。鑑於雙脈衝固體火箭發動機總體優勢更加明顯，沒有突出的缺點。所以越來越多的大國研發裝備了雙脈衝固體火箭發動機中遠距離空空導彈。

我國最新的霹靂-15空空導彈也應用了美製AIM-120D導彈的雙脈衝固體火箭發動機，根據美國《大眾科學》雜誌2016年的報道，霹靂-15空空導彈的技術水平與美國空軍最新的AIM-120D（又稱AIM-120C8）導彈相當，都使用雙脈衝火箭和最優化彈道參數，大幅度延長射程和彈道末段跟蹤目標能力，最大射程從霹靂-12的約70公里延長到150公里，而不可逃逸區的射程由霹靂-12的25公里增加到了70公里左右。

科羅廖夫的軍事客廳