新一代高机动对空雷达能?战斗机的机动性能真的那么重要吗

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一、战斗机的机动性能真的那么重要吗

不妨拿F22和Su37来个综合比较:

在基本飞行性能方面,F—22的最大平飞速度为2.1倍音速,苏—37为2.35马赫。苏—37保持了俄制战斗机传统的速度优势,而F—22则在研制中放弃了最初的2.5马赫的速度设计要求。不过,作为第四代战斗机的F—22具有超音速:巡航能力。即不开发动机加力能以1.58马赫的速度(时速1730公里)飞行半小时以上。这使其在飞越战场时暴露在敌对空火力内的时间减少40%以上,从而大大提高了生存力。而苏—37尚无此能力。在俄罗斯现役的战斗机中,只有米格—31截击战斗机可以在部分加力情况下,以M2.35进行超音速巡航。实用升限上,F—22为19500米,苏—37为18800米,两者差别不大。航程及作战半径上,F-22的最大航程为4830公里,对应的作战半径超过1800·公里;苏—37则分别为3300公里和1400公里。两者都可通过空中加油增加航程和扩大作战半径。

远程拦截F—22争先

90年代以来,超视距空战的地位和作用日益凸现,在海湾战争中,伊拉克损失的飞机有70%的是被“麻雀”中程空对空拦射导弹摧毁的。作为下一代的主力战斗机,F—22和苏—37极其重视超视距空战能力。因此两者在远距发现、远程拦截方面都作出了巨大努力。

F—22和苏—37均装有大功率相控阵火控雷达。前者为AN/APG—77,后者为N011M。两种雷达的作用距离基本相当,对雷达反射截面积(RCS)3平方米的空中目标,探测距离为140—160公里,并且都具有对空监视、对地监视、地形回避等多种工作方式。但在目标的分辨率和低截获概率方面,APG—77优于N011M。N011M雷达可以同时跟踪20个空中目标,引导导弹同时攻击其中的8个目标;APG—77的同时跟踪目标数超过30个,并能同时攻击其中的6—8个目标。

在拦截作战中,战斗机用雷达系统锁住目标之后,就要用空空导弹采摧毁目标。所以,空对空导弹的性能对于战斗机的超视距作战能力有着极大的影响。F—22战斗机使用的中程空空导弹主要是AIM—120C,苏—37主要用R—77型中程空对空导弹。两者都属于主动雷达制导,“发射后不管”的第四代空空导弹。AIM—120C是AIM—120A的改进型,AIM—120A发射重量148公斤,最大速度4马赫,最大射程80公里,机动过载35G;采用惯导(初段)十指令(中段)4主动雷达自导(末段)的复合制导方式,主动雷达导引头对RCS值为5平方米的空中目标发现距离为18公里。AIM—120C将换装推力更大的固体火箭发动机,导弹最大速度超过5马赫。射程也相应增加。与AIM—120A相比,R—77重量略大,速度、制导方式、导引头作用距离相当;但射程更远,机动性也优于AIM—120A。目前,俄罗斯正设法将R—77改为固体冲压火箭发动机,可使射程增大40%。

另据报道,俄罗斯已研制成功一种专门用于攻击敌方空中预警机的超远程大型空对空导弹KH—172,据称其最大射程为400公里。美军目前尚没有可以和KH—172同等的远程导弹。

苏—37利用多用途挂架最多能挂14枚空对空导弹,而F—22考虑到隐身与超音速巡航的需要。只在机身内带6枚中程空空导弹和2枚近程格斗导弹。对某一个给定的空中目标,苏—37的攻击力要远远超过F—22。对于后者,在机翼下还有4个备用挂点,一般挂载转场飞行用的副油箱,当然也能挂4枚AIM—120,但这将使其RCS值剧增,从而丧失其作为隐身战斗机的巨大优势。当然,在对付威胁并不大的目标时,这也是增加攻击力的好办法。

苏—37的AL—37FU发动机的喷管可作俯仰方向正负15度偏转,加上三翼面布局,使其能飞出许多令人难以想象的机动动作,例如著名的“普加乔夫眼镜蛇”机动,类似“尾冲”的“钟”式机动,以及独创的在垂直平面内作直径很小,转弯速率很快的“筋斗”……据称。这类机动动作有利于常规战斗机与隐身战斗机进行近距离作战。在对于过失速机动的研究方面,俄罗斯领先于美国。早已批量生产的苏—27战斗机就可以飞过失速机动;而美国则只能用一些验证机进行相同的研究。但另一方面,像“钟”一类的过失速机动动作毕竟太复杂,目前仅有一些经验非常丰富的试飞员才能飞出来,离前线飞行员普遍熟练掌握还有相当距离。

通过以上的分析,不难看出作为当今世界顶尖水平的F—22战斗机与苏—37在设计思想上面的一些差别。为了适应美国未来全球进攻战略的需要,F—22在设计中突出了远程拦截和对地攻击能力,由此带来了它在隐身性能和超音速巡航性能上的突破。苏—37战斗机更加强调的是防空作战,因此在设计中突出了传统的格斗能力,并在此基础上改善了远程拦截能力。

二、美军新一代AIM-260空空导弹

5月5日,《观察者网》援引美媒报道称,美国空军部长弗兰克·肯德尔公开表示,由美国海、空军联合研发的下一代AIM-260空空导弹,“有望”在今年底正式投产,以应对性能、规模愈发出色的中国霹雳-15空空导弹。作为当下唯一公开的第四代空空导弹项目,AIM-260自2016年问世以来,就屡屡吸引外界目光。那么,刚刚凭借霹雳-15追平美国AIM-120技术优势的中国空中力量,该如何应对新的挑战?

现代空空导弹的性能数据很多,但最核心的仍然是导引头性能和作战射程,这也正是典型作战中,最关键的发现和攻击两个步骤。AIM-260作为美军下一代主力装备,又恰逢信息化作战和无人机成建制军用化的历史变革,其作战方式定然有很大变化。因此,国内想要应对这种挑战,最合理的方式就是发展一款,性能与AIM-260接近,甚至是有所超越的导弹,其中射程和导引头自然是重中之重。具体来说,AIM-260编号中的“260”,一般被认为是标准射程数据(因为之前的导弹编号都是连续的),这相比于目前空空导弹150到160千米的典型射程,增加了60%以上。再加上新导弹必须要考虑隐身战机弹仓搭载的尺寸限制,其发展难度是很大的。

空空导弹发展到现在,几乎每一代射程相比于上之前都有大幅增长。从第一代的10几千米,到第二代的30多千米,第三代初期的70多千米,以及因为全球局势缓和发展多年出现的,150千米级第三代末期型号。按照这种趋势推断,以AIM-260为代表的第四代空空导弹,凭借材料、动力等领域的进步,射程达到260千米上下并不是很夸张。不过,短时间内大概也只有中美两国能真正做到这一点,俄罗斯空天军虽然已列装理论射程约300千米的R-37,但其并不能划入第四代空空导弹范畴。

作为苏联遗留的知名装备,R-37是目前全球射程最远的现役空空导弹,俄方称其理论最大射程超过300千米,在乌克兰战场实际作战射程最高接近200千米。不过,其远距离击落的空中目标,皆为苏-25、苏-24等机动性较差的对地攻击装备,这意味着其与上世纪著名的AIM-54一样,都是用途特殊的非制式空空导弹。在苏联时期,为了拱卫广袤的东部边境,苏联防空军极为重视截击机发展,其中米格-31和R-37,正是为了应对90年代挑战的主力装备。相比于主要负责拦截苏军侦察机、轰炸机的F-14加AIM-54组合,米格-31和R-37的核心使命,是摧毁美军空中指挥中心——预警机和其他笨拙的电子战机。现阶段俄军将其用于打击乌军对地攻击战机,并没有脱离原定作战范围,至于传说中能挂载到苏-35S和苏-57上的改进型R-37M,目前并没有可确认的实战战绩。

就如同AIM-54射程超越早期的AIM-120A,但前者依然只是第二代空空导弹一样,R-37以及至今依然无人采购的KS-172远程空空导弹,也注定无法与AIM-260并肩。国内接触空空导弹的时间很早,但相关国产装备性能长期不理想,是在霹雳-15问世并量产后,才实现对欧洲“流星”、美国AIM-120的追赶。双脉冲固体火箭发动机技术的应用,更是让外界一直津津乐道。以此推断,国内在空空导弹推进技术领域,至少与美国在AIM-120D上应用的水准相当,下一代国产空空导弹的射程应该不会逊色AIM-260。

事实上,在数年前社交媒体上就曾短暂出现过,歼-16挂载一款新型超远程空空导弹的图片,舆论以机身长度为参考,认为该导弹在理想情况下,应用高射、滑翔弹道,射程足以达到500千米级别。目前官方仍然没有证实该导弹是否真的存在,但以其长度来说,即使未来真能量产服役,也不可能塞入歼-20、歼-35内部弹仓,实际使用理念更加接近俄罗斯R-37。鉴于AIM-260亮相已有7年时间,国产霹雳-15也早就完成设计定型,国产下一代空空导弹应该早已立项,舆论甚至参照歼-20命名,猜测其编号有可能是“霹雳-2X”。作为对抗AIM-260的关键装备,“霹雳-2X”除了射程与前者接近外,导引头技术也需要能与之抗衡。

按照2019年美国空军官员公开的信息,AIM-260将结合主动雷达制导和红外制导,以应对新时代的隐身威胁,这在某种程度上,是将之前的双空空导弹路线优点集中于一身。上世纪50年代,空空导弹正式进入实用阶段,美国空军发展了AIM-7“麻雀”和AIM-9“响尾蛇”,分别用于中程空战和近距格斗。到90年代,AIM-120取代AIM-7成为主力,除了射程大幅增加之外,最主要的进步就是用主动雷达导引头,取代了后者的半主动雷达导引头。搭载了雷达发射机的AIM-120,在离开载机后,可凭借自身引导飞向目标,而不是像原来那样还需载机一直指引。

AIM-260在主动雷达之外,又应用了AIM-9系列的高灵敏度红外导引技术,毕竟目前隐身战机高温尾焰隐身技术,远远无法与机身隐身技术相比。复合制导再加上双向数据链带来的灵活攻击路线,AIM-260的实际攻击效能,将是目前AIM-120D的数倍之多。而对于已量产霹雳-12和霹雳-15的中航工业来说,在下一代空空导弹上应用复合制导并不困难,双向数据链更是早就被国内实用。因此,假设AIM-260能在今年底开启生产,经试用在2025年成建制列装,性能与之接近的国产“霹雳-2X”量产服役,应该也不会晚太久。相比之下,曾经在空空导弹领域领先中国的俄罗斯和西欧,则已经不具备追赶中美的实力,第四代空空导弹的早期舞台,注定是由中国和美国同台竞技。

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