近日,在网络上出现了可能是我国最新中远程空空导弹的图片,它可能是我国空军新一代超视距空战武器,从相关情况来看,这种导弹可能采用双脉冲固体火箭发动机。
从目前来看美国、俄罗斯及我国都在下一代超视距空空导弹的动力系统上采用了双脉冲固体火箭发动机,显现这种导弹是近期超视距空空导弹发展的一个趋势。
我们知道固体火箭发动机具有结构简单,推进剂密度大,推进剂可以储存在燃烧到中常备待用和操纵方便可靠等优点,是各种战术导弹的主要动力系统,但是传统固体火箭发动机的缺点就是燃料难以控制,工作时间短且推力不容易控制,尤其对于中远程导弹来说,在弹道末段基本上依靠惯性飞行,机动能力较差,后来出现了双推力火箭发动机,就是先用一个较大的推力让导弹加速,然后再用一个较小的推力来维持导弹的速度,从而改善导弹的发射包线,不过它也没有从根本上解决问题,现代主动雷达制导空空导弹虽然射程号称可以达到100公里,如AIM-120,但是实战的发射距离一般很少超过50公里。
传统固体火箭发动机工作时间短,能量分配不合理,限制了导弹的射程
针对固体火箭发动机这个缺点,上世纪90年代中远程空空导弹掀起一般冲压发动机的热潮,冲压发动机与固体火箭发动机相比,属于吸气式发动机,氧气直接从空气中提取,不需要携带氧化剂,这样相同的条件下,冲压发动机导弹的体积和重量比固体火箭发动机要低,另外它的工作时间比后者也要长,能量在整个弹道期间分配更加合理,相应的机动性能也更好,尤其是弹道末段的机动性能要优于传统固体火箭发动机,我们熟悉的冲压发动机导弹就是欧洲的流星。
不过固体冲压发动机导弹的缺点也非常明显,一个是它需要进气道,加上导弹的飞行速较高,这样进气道及弹身一体化设计就成为研制工作的一个难点,尤其是如何保证导弹在大攻角的条件下仍旧保持顺畅的进气,以让发动机能够稳定的工作,所以导弹的气动、飞控等方面的设计难度都要大于固体火箭发动机导弹,另外由于进气道的存在,增加导弹的横向尺寸,这样不利于导弹降低导弹的体积,从而影响导弹在机身弹舱之中的配置,而第四代战斗机普遍采用了机身弹舱以降低RCS,所以如果采用冲压发动机导弹,导弹的配备数量可能会减少。
歼20机身弹仓的蒙皮凹线清晰可见。
对于我国空军来说,随着机载有源相控雷达的装备,再加上采用双脉冲固体火箭发动机的主动雷达制导中远程空空导弹,显然就会让我国空军的超视距空战能力向前有一个大的跃升。足够未来一段时期内可能出现的威胁。