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从经常提早爆炸到百发百中,中国近距格斗空空导弹变迁史

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发表于 2021-7-13 09:08:36 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式





前言:中国很早就装备了近距格斗导弹,但一直不受重视,直到八十年中国空军都是以航炮为主要武器,但在20世纪70年代的几次局部战争中,空空导弹都起着举足轻重的作用,赎罪日战争中,以色列共击落阿拉伯国家飞机336架,除60架是被航炮击落外,其余276架全部是被近距格斗空空导弹击落的,空空导弹作为夺取制空权的主要武器大大地改变了以往空战模式,其性能高低已经成为决定空战胜负的重要因素,因此中国也开始发展空空导弹,在缺乏机载雷达的年代,中国仿制的半主动雷达制导空空导弹一直是有弹无机状态,而近距格斗空空导弹在八十年代至21世纪初都是中国空军的主要空战武器。
一:中国近距格斗空空导弹的起源


全世界的近距格斗空空导弹都起源于美国的AIM-9B“响尾蛇”空空导弹,1953年,美国福特航宇通讯公司和雷神公司以麦克利恩1949年发明的硫化铅红外探测器为基础研制成功了AIM-9B“响尾蛇”空空导弹,AIM-9B“响尾蛇”空空导弹导引头采用非制冷的硫化铅红外探测器,尾部弹翼装有一个防滚陀螺舵,旋转时发出刺耳的声音,类似于响尾蛇蛇尾高频摆动时的声音,故名“响尾蛇",在美军的宣传中响尾蛇空空导弹就像武侠小说里武林高手所使用的神秘招术--样,只要一出招,敌人必死无疑,


事实上使用响尾蛇空空导弹先要把战斗机的瞄准光点套住目标的发动机尾焰,直到耳机里传来感应的信号,由于导引头探测角度不能超过3.5度。由于探测角度狭窄,发射时要求精确地对准目标,在到达安全距离后,才可抠下了向前发射电门发射响尾蛇导弹,然后导弹不停的修正直奔目标而去,这时目标过载不能超过3G,如果目标采取规避措施或太阳干扰就命中率不是很高。只能在白天天气晴朗的条件下攻击敌机后方。
AIM-9B“响尾蛇”空空导弹一问世就成为北约国家空军的标准装备,自发明以来不断改进了10多种改进型,生产量超过20万枚,装备全世界40个国家,初期是以飞机作为为其主要载具,后来也安装在直升机、武装车辆,甚至船舰上,是实战中使用最多的空空导弹,参加过从五十年代到21世纪初的大多数空战,共击落超过270架的飞机,初战成名却是在中国,1958年9月24日9时45分,台空军第6大队第12照相侦察中队一架RF-84侦察机由杨世驹少校驾驶自桃园起飞前往温州侦察,



这架RF-84侦察机由冷培澍上校带领的驻新竹基地第11飞行大队的18架F-86战斗机护航,其中在侦察机前方的是第44中队的6架各挂载2枚“响尾蛇”空对空导弹的F-86战斗机,10时34分他们飞达温州湾,驻路桥的解放军海军航空兵海航二师出动4架米格~17歼击机迎敌,10时38分,由李叔元和钱奕强驾驶的F-86战斗机在高度11000米,距离3000米时各发射1枚“响尾蛇”空对空导弹,其中一枚击中海航二师飞行员王自重的座机,另外一枚失的落入温州以东一处山地。
战后,海航二师和民兵随即到现场搜索,寻回了米格~17歼击机的遗骸,同时也寻获了两枚AIM-9B空空导弹残骸,其中一枚第657109号未炸弹体完整,解放军对此如获至宝,立即下令由国防科委秘书长安东带领空军科研部、国防部五院、科学院、航空工业、兵器工业研究所成立专门的科研委员会复制AIM-9B空空导弹,代号“55”,科研委员会最初在国防部,后转到北京航空学院,只用了几个月就测绘完成,于1959年5月把测绘图纸转移到西安开始仿制零备件,在测绘图纸的基础上经过分析、计算、试验、对比和修改完成完整设计图,并制订了零部件验收技术条件和导弹技术说明书,



外场试验取得了红外能量辐射测试数据,试制单位还设计了多套工装与样品,但没有进行到产品设计定型,因为已经没有技术能力对其全面研究,苏联这时只有“响尾蛇”空对空导弹的零碎情报,得知中国有“响尾蛇”空对空导弹后立即派出了两批专家帮助分析研究,专家回国时,中方允许其带走了全套测绘图纸、试验数据和一枚残骸,以共享成果,苏联第134设计研究局在得到资料后立即着手仿制,仅用一年就生产出K-13空空导弹,并将其生产工艺和技术随米格-21歼击机的一起转让给中国。
二:中国早期近距格斗空空导弹
1962年4月,K-13空空导弹的生产图纸和工艺文件就交付中国,同时运抵的还有两套地面测试设备和98枚实弹,仿制全面展开。1962年至1963年主要进行2000多项技术资料、产品图纸的翻译,并决定由在东方机械厂建设总装生产线开始全面试制,试制工作就按先易后难,平行作业、纵横交错,有序地展开,1965年9月,舵机、弹翼、固体推进剂和装药发动机定型。10月组装出13枚样弹,样弹2.84米,弹径0.127米,翼展0.609米,弹重75.3公斤,战斗部重11.4公斤,射程7.6公里,
和“响尾蛇”空对空导弹同样有两对三角形舵面位于弹体外侧,两对后掠梯形弹翼位于弹体尾部,导引头和响尾蛇”空对空导弹一样采用硫化铅红外探测器,这些样弹首先进行考核发动机安全性和可靠性的打靶试验,地面发射五发没有导引头的样弹,空中发射三发没有导引头的样弹,并发射三发带苏制导引头的样弹,



1966年1月试制成17套国产导引头,6月与国产控制舱组装整弹,随后进行第二次打靶试验,发射9发有四发工作正常,五发引信早炸,接着又发射14发,其中按1962年资料仿制的10发在地面发射6发正常,空中4发全部早炸,按1965年资料仿制的4发1发早炸,试验结果是性能良好,可以定型批试制,但要改善引信,1967年,技术攻关引信向进行定型试验,共发射了19发,地面发射6发1发早炸,空中发射7发2发早炸,对靶机发射2发,一发直接命中,一发距靶机279米处早炸,


总的来说发动机安全可靠,控制系统精度较高,但早炸问题没有解决,有可能发射出去后引信就早炸把自己击落的风险,可空军等不了了,在11月决定申请定型生产,命名为“霹雳”-2号空空导弹并在1970年投入生产,最初在西安东方机械厂生产,后来株洲发动机厂也加入生产,霹雳-2空空导弹配套设备简单,只要歼击机配备了测距装置都能使用,


不过受技术水平限制,机动性、抗阳光和曳光弹干扰的能力比较差,只能对机动性能比较差的亚音速轰炸机实施尾追攻击,空空导弹研究院将导弹的弹翼和舵面增大,提高导引头接收灵敏度以及减小近炸引信延时时间,研制岀霹雳-2-15,接着又增大导引头探测距离,提高了抗干扰的能力,调整引信灵敏度和可靠性,研制岀霹雳-2乙型空空导弹,这种空空导弹1981年10月投入批量生产,作为歼一7II战斗机的主要武器,同期广泛装备歼一7II战斗机的还有根据越南战场上缴获的美制AIM-9D仿制的霹雳-5乙型空空导弹,


1986年9月在汉中南峰机械厂投产装备歼-7,歼-8系列战斗机,霹雳-5乙型尺寸和霹雳-2型空空导弹一样,但导引头采用灵敏度更高,抗干扰能力更强的压缩空气致冷硫化铅,并用红外近炸引信取代光学近炸引信,弹重也增加到84.6公斤,这种只能进行定轴发射的空空导弹导弹在八十年代已经很落后,最大过载只有30g~35g,最小射距不能低于1200米,第一代红外探测器抗干扰能力太差,很多时候中国空军的战斗机只能依靠传统的机炮,这对拥有第三代空空导弹的外国战斗机会非常不利。
三:中国现役近距格斗空空导弹


随着八十年代的中美蜜月期开始,1987年,中国首先引进仿制了法国的R550“魔术”近距格斗空空导弹,命名为霹雳-7近距格斗空空导弹,这种空空导弹长2.75米,弹径0.157米,重90公斤,射程14公里,导引头采用灵敏度更高的氮气致冷锑化钢红外探测器,最大跟踪偏转角达30度,具有自动搜索和离轴发射能力,主要搭配歼一7M战斗机出口,而中国空军更喜欢以色列拉斐尔公司的“怪蛇”-3空空导弹,“怪蛇"-3型在著名的“贝卡谷地”之战中表现出极高的命中率,引起了中国空军的瞩目,


中国引进后由株洲南方航空动力机械公司生产,命名为霹雳-8型空空导弹,不过这种空空导弹价格比较高,中国利用其技术改进了霹雳-5型空空导弹,主要换用液氮制冷锑化钢红外探测器实现了全向攻击,霹雳-5E空空导弹作为价格低廉型号装备在歼-7战斗机上,而出口的歼-7PG战斗机刚配装结合霹雳一5和霹雳-8技术研制的霹雳-9空空导弹,可以配合头盔瞄准具发射,性能水平优于霹雳-8导弹,射程达到了22公里,


但中国空军并没有兴趣购买,因为霹雳”-8空空导弹依然是一种非常优秀空空导弹,非常适合大量装备的歼-7、歼-8等低档机型,也适合于以空优为主要作战特点的歼-10战斗机。中国空军对其十分满意,,霹雳-8型空空导弹空空导弹最小射程仅500米,最大过载40g,离轴发射角达到20度,导引头采用氮气致冷锑化钢红外探测器,通过比较不同的红外辐射波段脉冲判别目标、背景及干扰,红外干扰弹或阳光基本上无法干扰,此外这种红外探测器除了可以探测飞机尾喷口辐射外,还可探测4千米外飞机机身热辐射进行“前向”攻击,近炸引信根据目标的多普勒频率引爆,探测视场、制导精度和射程与美国“响尾蛇”AIM-9L空空导弹相同,而战斗部重量比“响尾蛇”AIM-9L空空导弹的八公斤重了近30%,极大地增强了中国战斗机的近距空战能力,


90年代开始,中国空军从俄罗斯购入了数千枚各型现代空空导弹,这些导弹最初包括R-73近程空空导弹和R-27半主动雷达/红外制导中程空空导弹。后来,解放军又购入了千余枚更先进的R-77中程主动雷达制导导弹。这些导弹主要装备在苏霍伊/共青城飞机生产联合体生产的苏-27SK/苏-30MKK/苏-30MKK2以及与沈飞授权生产的歼-11/歼-11A等战机上,90年代开始,解放军决定像购买军事装备一样购买一些武器的技术或零部件,
挖掘“霹雳”8空空导弹的性能潜力,从而提高国产装备的技术含量,改进型的“霹雳”8B空空导弹总体飞行性能不变,安装在高速高精度旋转万向支架的四色红外探测器取代了双色探测器,抗新一代红外干扰弹干扰能力更强,激光近炸引信取代了无线电近炸引信,导弹离轴发射角从30度增加到40度,性能上全面超过了“怪蛇”-3和R-73空空导弹,达到了三代半水平,


21世纪后,中国空军及海军航空兵所有歼8D/F战斗机和歼10A/B、歼11B、歼15战斗机都将其作为标准自卫武器。但这个时候,美国AIM-9X、以色列的“怪蛇”5等第四代近距格斗导弹和红外信号强度下降了300%的隐身五代机的出现,“霹雳”8B空空导弹又显得落后了,其红外探测器已经很难锁定全频谱隐身的五代机,中国在21世纪初就已开始研制新一代“霹雳”10近距格斗导弹,2010年研制成功,2013年开始生产,先是出现在测试中的歼20原型机,后又陆续出现在歼10C、歼16战斗机上,直到2016年珠海航展才完全公开,“霹雳”10近距格斗导弹最特别的外观是翼展只有“霹雳"8的60%,翼展只有0.29米,长约3米,弹径0.16米,重110千克,飞行速度3.5马赫,导引头为256x256阵列的凝视红外成像探测器,跟踪角速度超过100度/秒,可以先发射再锁定目标,迎头攻击的命中率非常高,多次空对空打靶都是百发百中。


“霹雳”10近距格斗导弹机动过载比最大过载40g的“霹雳”8B空空导弹提高了近40%,离轴发射角度比40度的“霹雳”8B空空导弹增加了近60%,攻击范围和不可逃逸区比“霹雳”8B空空导弹扩大了近300%,最大射程比“霹雳”8B空空导弹增加了5公里,必要时可以用于超视距作战,以节省昂贵的中距空空导弹,相对现在各国装备的AIM-9X、“怪蛇”5、IRIS-T、“米卡”IR、ASRAAM、AAM5、A-Darter等第四代格斗空空导弹,“霹雳”10格斗空空导弹处于领先地位,携带“霹雳”10格斗空空导弹的歼20、歼10C、歼16战斗机面对携带第三代格斗空空导弹的战斗机具有压倒性优势,优势大到敌机在进到“缠斗”距离之前就被击落,如果同时配备头盔瞄准具,歼20、歼10C、歼16战斗机在近距格斗空战中可以有效应对目前任何空中对手的挑战,也具备了与第五代隐身战斗机进行对等近距空战的能力。


四:结语
回顾历史,中国空军在21世纪之前,格斗空空导弹空空导弹大部分都是仿制美国、俄罗斯、以色列以及南非的型号,自研的性能并不能让人满意,不过从2000年到2010年期间,中国电子技术的进步几乎可以用井喷式来形容,并在此基础上发展出更先进的空空导弹,在后发优势的支撑下,中国的中距空空导弹和格斗空空导弹都实现了超越,把近距空战带入一个全新的时代,成为中国战斗机飞行员空战致胜的利器。

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