中距空戰就是狂射導彈，100公里排隊槍斃？這是霹靂-15才有的絕活_風聞
科大二助-2021-11-26 11:12
作者| 科羅廖夫
來源| 科大烽火
世界上能自主研製第四代近距格鬥型和主動雷達中距空空導彈的國家，加上中國也就6個半國家（半個是印度），能生產主動雷達制導遠程空空導彈的國家，加上中國只有3個。
據美國《國家利益》雜誌報道，中國新一代雷達制導中距空空導彈對美國空軍構成了很大威脅。由殲-20隱身戰鬥機或殲-10C/殲-16戰鬥機掛載的霹靂-15遠程空空導彈就是這種極具威脅性的武器。此類導彈與優秀的戰鬥機相結合，可以打掉美國在亞太地區以及歐洲進行空中作戰的關鍵節點。美國人為何對我國的霹靂-15導彈有這麼高的評價？
作為中國的新一代中距空空導彈，霹靂-15的最大特色就是採用了一個雙脈衝固體火箭發動機來擴大射程，主動雷達的探測距離有明顯增大，還具備抗干擾數據鏈，這對於攻擊遠程目標有着重大意義。有了霹靂-15導彈，未來空戰將以數十公里甚至上百公里的中遠程距離交火為主，在真正意義上實現了“中距空戰”。而以往的中距導彈則打不到這種能力。
很多人認為中距空戰就是狂射導彈，然後100公里外排隊槍斃，其實這是誤區。脱離具體狀態説射程，都是耍流氓。空空導彈的射程，其實是有大學問的。
空空導彈的射程，分為有動力射程和無動力射程兩段。在不同空戰狀態下的射程大小差別極大。導彈的火箭發動機工作的這一段射程，就是有動力射程。絕大多數空空導彈在發動機燃燒結束以後，還可以利用慣性繼續飛行，保持一段射程，但速度會遞減，導致機動性變差，這一段就是無動力射程。
在導彈的整個飛行過程中，火箭發動機並不是一直在工作的，通常在最大射程50%左右的行程時，導彈發動機的燃料就用光了，此後導彈完全依靠慣性飛行，雖然速度也很高但沒有動力。
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。
例如美國的AIM-120B中距空空彈，其最大飛行速度為1380米/秒，這大約是4馬赫，但火箭發動機的工作時間僅有17秒。導彈發射以後在第11秒被加速到最高極速，然後再保持6秒的有動力飛行，隨後發動機燃燒完畢開始逐漸減速飛行，剩下的都是越飛越慢的無動力慣性飛行段。當AIM-120B導彈飛行到60公里時，其飛行速度已經減少到了1.2馬赫，這時相對敵機目標已無任何速度和機動優勢，能被敵機輕易甩開。
因此，任何空空導彈都有一個或大或小的“不可逃逸區”，具體大小主要主要跟發動機工作的主動段有關。例如AIM-120B導彈的“不可逃逸區”大約也就是在25公里範圍內，大概與其動力射程相當。
當然，“不可逃逸區”也只是個大約數，所有撇開載機和目標之間的相對航路和三維運動態勢、相對和絕對速度、相對和絕對高度來劃定空空導彈的不可逃逸區、並認為不可逃逸區範圍是固定不變的，也都是耍流氓。
要繼續提升導彈的最大射程、機動能力和“不可逃逸區”，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，因此導彈本身不需要攜帶氧化劑，所以導彈的燃料攜帶量可以相對增加，發動機的工作時間也得到延長，這種設計的典型代表就是“流星”空空導彈，該導彈發動機的工作時間接近60秒，所以它的動力射程較大。
但是，衝壓發動機的缺陷也很明顯，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飛行的敵人戰機，而衝壓發動機在大過載機動的情況下工作狀態不是很穩定。因此末端機動能力相對較低。此外，衝壓發動機不適合用於高空飛行。因為沒有氧化劑，需要外部空氣作為氧化劑，隨着導彈射高的增加，空氣中氧氣的含量就會劇烈減少，這當然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。
目前，最理想的技術解決途徑，是給空空導彈安裝雙脈衝固體火箭發動機，能有效提升導彈的動力射程。雙脈衝固體火箭發動機主要是通過脈衝間斷點火和關機來管理導彈的飛行能量，主要工作方式就是發射後第一個點火脈衝首先工作，將空空導彈加速到預定飛行速度後關機，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的動力射程和末段能量。此外，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。
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。
我國上一代的PL-12空空導彈的作戰性能，大體與美製AIM-120B導彈相當。而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，
當初有消息説，美國改裝雙脈衝固體火箭發動機的AIM-120C-7空空導彈的射程一下子提升到105千米，後續的AIM-120D空空導彈的射程還可以增加到160千米甚至是更遠。此外還有消息説俄羅斯R-77-1空空導彈也採用了雙脈衝固體火箭發動機，以色列“I-德比”空空導彈也採用了這個技術。
所以我國對於雙脈衝固體火箭發動機和固體衝壓發動機均進行了技術探索和攻關，經過評估之後認為雙脈衝固體火箭發動機更有前途，所以新一代的霹靂-15空空導彈選擇了雙脈衝發動機。
結果後來又發現美國的AIM-120D沒有采用雙脈衝技術，俄羅斯R-77-1也沒有雙脈衝技術，新一代空空導彈的研製成功還需要時日，以色列“I-德比”空空導彈儘管採用了雙脈衝技術，但該導彈比較小，兼顧格鬥彈和中距彈，最大射程才80公里，遠射水平太低。
當然，美國AIM-120D沒有采用雙脈衝固體火箭發動機，不代表他們不掌握這個技術。實際上美國標準SM-3艦空導彈和愛國者PAC-3MSE地空導彈都採用了雙脈衝火箭發動機。AIM-120D為何放棄採用這種技術？推測可能是為了降低成本和費用，因為雙脈衝發動機結構更復雜，對飛控和制導系統要求更高，會增加導彈成本和費用。因此AIM-120D採用了一個更簡單辦法，直接增加火箭發動機長度來增加射程，當然這個增程效果比不上霹靂-15的雙脈衝固體火箭發動機。
因此，霹靂-15就成為目前射程最遠的中程空空導彈。霹靂-15導彈採用了雙脈衝發動機，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，甚至很可能在100公里處也擁有極大的殺傷概率，因此可以實現傳説中的“百公里排隊槍斃”。主動段的射程大幅度增加，“不可逃逸區”也極大增加，讓霹靂-15成為世界上最強悍的中遠距空空導彈。