战斗机总是被追着打,为什么不发明后射武器?:这是个探讨已久的问题,即战斗机为什么不能加装后射空空导弹?其实俄罗斯已经进行过向后发射导弹试验,并准备将其
这是个探讨已久的问题,即战斗机为什么不能加装后射空空导弹?
其实俄罗斯已经进行过向后发射导弹试验,并准备将其付诸实施。上世纪90年代的时候,俄罗斯就曾用苏34原型机(好像是这款,不太确认了),利用苏34尾部的一个大的整流罩,安装了一个向后跟踪或截获目标的雷达,并向后发射了一枚R73空空导弹攻击目标。对于这个试验公开资料很少,也没有实物展出,只是通过一些零碎资料被外界流传开了,至于实战效果如何并不得而知。
而后来这项技术被应用到了S-37金雕验证机上,我们可以看到S-37尾部发动机两侧长短不一的突出物,其中左边是一个向后雷达,就是专门用来对付那些咬住尾巴的战机的;而右边的则是降落时的减速伞包!这款战机当年在中国拥有相当的人气,而且差一点被俄罗斯空军定位下一代战机而正式命名为苏47,只是后来经过评估,俄罗斯还是觉得F22更适合未来空战而被放弃了!当然同时被放弃的还有后视雷达了!
据说俄罗斯当年试验向后发射空空导弹,采用的是一种旋转挂架,这种挂架虽然解决了导弹向后发射问题,旋转挂架不仅需要额外的构建组成,还会占用宝贵的翼下空间,以R-73的长度来算的话,苏-27加装旋转挂架之后翼下基本上要清空,保证旋转挂架上的导弹自由转动,于是只能保留翼尖、机腹和进气道下的挂点,挂载能力将大打折扣,实在是得不偿失。而目前发展的第4代格斗导弹也都强调离轴反射,也就是所谓的“越肩攻击”,飞行员通过头盔瞄准器瞄准身后敌机,指挥导弹发射后完成180度掉头,然后由导弹自身 红外引导头锁定目标后,直奔身后目标而去!
当然越肩攻击同样要解决后视目标才行,只有发现了目标才能发动攻击,而俄罗斯的苏57不再采用后视雷达,而是采用机头相控阵雷达+2个机头侧面相控阵雷达+2个机翼前缘L波段相控阵雷达以达到360度的探视范围,再加上IRST红外系统的辅助,以此来解决越肩攻击的后视问题!
当然不管是旋转挂架向后发射导弹、还是转180°离轴的越肩攻击方式,他们都将面临一大难题:由于战斗机是向前飞的,向后发射需要额外的动力将导弹速度减少至零然后再推进到一个不错的初速度,能力损耗很大,而且在这个过程中如何保证导弹的姿态不受影响?而越肩攻击虽然速度和转弯都是连续的,不过同样面临极大的能量损耗,两种方式对导弹的射程和后续机动性影响都相当的大。
而且追尾的战斗机的机头雷达功率远大于后视雷达,发现距离也远大于后视雷达,因此后视雷达也许更多看到的是屁股后面追来的空空导弹,而非战斗机本身,要想率先发动机攻击基本不可能。那么这时候进行大机动飞行+撒点红外诱饵或箔条是不是更靠谱一点呢?
目前来看导弹向后发射基本是一个累赘,至于越肩攻击还得经过实战的检验才知道有没有用,不过个人觉得多半没有卵用,你们认为呢?
先上图,▼这是俄罗斯米格-29战斗机挂载的R-73,北约代号AA-11“射手”空空导弹,它就是一款题主所说的一款可以实现向后发射的空空导弹。上个世纪末,俄罗斯提出第四代空空导弹计划,锦旗设计局携带K-14空空导弹项目与闪电设计局的K-73项目竞标。K-14是锦旗设计局设计的一款比较常规的空空导弹,由已经服役的R-13导弹升级改进而来,性能和美国AIM-9空空导弹类似。K-14十分优秀,但是很不幸它遇上了性能可怕的R-73,最终落选。
闪电设计局的K-73
采用全新设计,全新理念,利用固体火箭发动机推进,矢量喷口与控制舵面相结合的飞行控制系统。并且将俄罗斯当时先进的“灯塔”全向红外寻的引导头塞上了导弹,使得整个导弹的发射重量高达105公斤,这个体格在当时同级空空导弹之间可以说是独树一帜。不过体重大并不代表笨重,在强有力的矢量发动机和气动控制舵面的双向加持之下,R-73导弹具备优秀机动性能的同时,射程超出同级导弹一截,被西方认为是超出时代整整十年的先进空空导弹。
R-73LE,外贸型号
R-73空空导弹是世界上第一款可以实现向后发射的空空导弹。不过有关它的试验资料不多,哒哒哒手头比较全的是苏-27战斗机挂载R-73导弹实现向后发射的资料,所以和大家仔细分享一下那次试验。当时测试的是R-73的一个修改型号,反向挂载在苏-27战斗机主翼下方的发射轨上。反向挂载虽然方便向后发射,但是却给飞机的气动带来了影响,会影响飞机飞行,所以设计师在导弹发动机尾喷口位置加装了一个整流罩,以保证载机的飞行性能。除此之外,这款后射型的R-73装备有两台发动机,助推发动机用于克服载机负速度,主发动机用于克服负速度之后的加速飞行。
其发射过程是这样的:战斗机飞行员首先启动导弹引导头的冷却装置,然后给导弹接电。接下来根据后视雷达将身后目标锁定,然后按下发射按钮,导弹助推发动机点火。助推发动机喷出的尾焰将装在尾喷口的整流罩推掉,然后给导弹带来巨大推力,克服惯性带来的负速度。然后主发动机点火,导弹再一次持续加速,朝目标飞去。然后在灯塔全向红外引导头的引导下,自行引导导弹攻击目标。
R-73作为超出时代水平十年的先进空空导弹,在飞行员头盔瞄准系统的指引下甚至实现了“可视即可发射”,性能非常先进。但是在向后发射时,性能损失非常大,射程下降到10-12千米,只剩原来的三分之一。而且机动能力损失也非常大,成功率大幅下降,让想实现向后发射的俄罗斯工程师非常恼火。所以他们转而将注意力放在了另外一种可以实现导弹向后发射的方法上。
大离轴角发射
另外一种向后发射的方法是大离轴角发射,即导弹在发射时可以与机身轴线保持较大角度,从而实现了不用机头雷达指向目标就可以发射空空导弹,甚至实现向后越肩发射。这种发射方法和上一种类似,要实现向后发射,导弹在发射时需要消耗大部分燃料克服战机的向前的惯性,然后来一个180°大掉头,朝后飞去。这种向后发射同样会导致导弹性能损耗,射程和机动性下降。这种大离轴角发射目前是世界主流的空空导弹发射方式,不过不是为了向后发射,而是为了增大战斗机导弹发射的覆盖范围。
使用这种后射方法的是R-73M2导弹,是R-73导弹的一种改进型,其特点是有一个中途制导数据链。之所以有这个东西,是因为导弹在掉头的时候,需要依靠战斗机雷达对导弹进行指引,需要时刻将信息传输给导弹。但这个时候导弹已经离开,这个数据链就是在掉头瞬间导弹接收载机雷达的核心设备。不得不说俄罗斯人真的挺厉害的,导弹掉头在瞬间就完成了,数据传输要比掉头更快,才能保证导弹认识目标,从而在掉头之后依靠红外引导头攻击目标。其实导弹后射除了性能损耗之外,还要解决的一个困难就是前面所说的后视问题,要能够发现并锁定身后目标,才有可能有机会使用雷达或者导弹引导头锁定目标,飞行员才能知道自己什么时候该发射导弹,发射的导弹打的是什么目标。苏-27为了补偿尾部低压区设置了一个尾椎▲,平时里面放置的是干扰器抛撒装置和减速伞。于是在试验向后发射空空导弹时,工程师把这些都拆了,在里面安装了一部后视雷达,从而实现了后视。现如今俄罗斯的苏-35战斗机已经基本实现了360°环视战场,由机头的相控阵雷达负责正面搜索,后视雷达负责后方目标搜索,还有一个环视红外系统,用于补全前后两套雷达的空缺之处。有了这个系统的苏-35战斗机基本上具备了向后发射的能力,只不过向后发射时R-73射程非常有限,所以基本上只能近距离作战。随着五代机的出现,360°环视能力已经成为了基本上配置,但是真正使用向后发射的目前只有俄罗斯,中美都更倾向于使用大离轴角发射技术+出色的机动性能来扩大导弹发射角覆盖范围。
首先,有人发明了向后发射的导弹,但并不实用。我们来剖析一下为什么要需要这款向后发射的武器,以及这样的武器能否满足我们的初衷,到目前为什么我们没有装备这样的武器?
向后发射武器,主要的作用,就是为了攻击追击我方的敌机,以达到消除该威胁的目的。导弹使我们最容易想到的一款空对空武器。
那么导弹,要攻击后方的目标,首先的问题就是如何捕捉目标,往飞机后边装个雷达吗?好的,没问题,我们把战斗机的威胁警告系统拆了,装个雷达看看。
这样虽然看上去别扭一些,屁股上多出来一块,但是这无伤大雅。最终我们以牺牲了超音速巡航以及部分战场感知设备的代价,安装上了一个后视雷达。我们的战斗机获得了向后探测空中目标的能力。
这种情况下,我们可以再稍微升级一下导弹的程序,就可以让导弹发射之后依靠雷达的指引去攻击后方的目标。
但是注意了,此时的这款战机,除了能向后攻击目标之外,在其他方面都是一无是处了。后方的巨大雷达严重影响了飞机的结构,在应对正面目标的时候,即使再使用向前发射的导弹,也会因为自身速度不足影响到导弹的射程。
那么看来,屁股上装雷达不好使,这个方案不可取。
但方法总是有的,我们还有空对空主动雷达制导导弹,导弹上自己带雷达,我们不用单独装一个雷达嘛。同理,空对空红外导弹,也可以自主寻找目标。
比如R-77主动制导导弹,人家自己带着雷达。稍微魔改一下,之后起飞的时候还要倒着挂载,就是导弹指向屁股后边。毕竟刚才说了后视雷达太占地方,我们只能利用导弹自身的雷达,而导弹自身的雷达只能看前边,这就只能倒着挂了。
所以挂在这种特殊导弹的飞机,目标只能在后边。
“洞两,洞幺雷达已经识别敌机,现在准备调转航向发射主动弹。”
“洞幺,洞两收到,但为什么我们要掉转航向呢?”
“因为可爱的设计师为了考虑我们的安全,让我们的导弹可以向后发射了,所以只有在敌机追击我们的时候,才可以击落它们。”
玩笑归玩笑,向后发射导弹曾经真的有一定的用处。那就是追击方没有携带导弹,是一款老掉牙的喷气机。这种情况下,在无法摆脱敌机的情况下,就有一定的必要了。所以曾经诞生过一款向后射的导弹,那就是魔改版的R-73后射型。当然了,这款导弹并没有派上什么大用场,还是普通的R-73红外格斗弹最好使。后射型的适用条件太极端太罕见了。
但是,我们没有放弃后射导弹,这个稍后再提及。
脑洞既然打开了,就先别关上,既然导弹不好使,能不能考虑一下后射机炮呢?
好的,没问题,甲方有要求咱们就敢做。机炮和导弹不同,机炮用的是炮弹,炮弹发射之后几乎无法改变方向,炮弹弹头也无法塞进去功率足够大的雷达。所以,后射机炮必须有雷达的指引。
我们可以参考舰船的近防炮,这样不仅敌机能给他干下来,甚至敌人发射的导弹也能给他干下来。设计非常的简单,我们只需要给它安装上强大的后视雷达,供弹系统……以及一个非常精确且灵敏的炮塔即可。
如下图所示。
飞不飞得起来我们暂时不考虑。(因为没法考虑)
这个激光很是炫酷,看上去也可行,毕竟不需要供弹系统,也不需要沉重的炮管。
但是目前的情况是这样的,激光也需要精确地引导,也就是说,激光也需要一个巨大的雷达。要准确无误地击落敌机或者来袭导弹,也需要那么大的一台设备装上去,和近防炮差不了多少。还有个主要的问题,就是激光武器需要大一些的供电系统,飞机上也装不下。
当然了,这是受制于现代技术的限制,也许在下一代战斗机上,咳咳,就会存在小型化的激光武器,可以利用较小的红外雷达引导击毁来袭的导弹呢。
总而言之,后射武器并不是没有需求,而是受制于现代的技术,无法到达在满足飞机主要性能的情况下,再无其他损耗地情况下加装后射系统。所以为了保证飞机的主要功能,后射武器在短期内还没有大规模推广。
依靠当今的技术,可以利用预警机或者僚机的雷达引导,战斗机发射导弹,依靠预警机或僚机数据链搜索攻击目标。这样战斗机在没有任何硬件升级的情况下,依然可以完成向后攻击目标。
红外雷达的体积很小,加装在战斗机尾部比较容易实现,只是有些一下限制条件,比如存在战斗机尾部本身的红外干扰就比较大,红外雷达的可视距离短等等问题。
所以方法总是有的。
现代战斗机确实很少有后射武器,但是过去的战斗机、轰炸机其实有很多机型都有后射武器,只不过这些后射武器都是在机炮空战的时代,在现代空战中,后射武器逐渐被淘汰了。
图为图-16轰炸机的尾炮,他就是一种后射武器。
二战中,一些攻击机、战斗机,比如日本的97式、德国的斯图卡、苏联的伊尔-2等都有向后发射的机炮、机枪,就是对付那些咬住自己尾部的敌方战斗机,所以在当时,就算是尾追敌人,也是有一定风险的。其实,一直到导弹武器时代,还有一些军用飞机有后射武器,比如苏联的图-16轰炸机,在机尾有一个双联装的机炮吊舱,我国的轰-6一开始也保留了这个设计。
图为伊尔-2攻击机,二战很多飞机都有后射武器。
但是后来这样的设计就基本上绝迹了,倒不是说空战用不上后射武器,其实能向后攻击总是一个防御的办法,只不过现在的技术做不到这一点。因为现代空战依靠导弹,有人说,总可以让导弹向后发射吧?或许可以,但是你有没有考虑过,导弹要命中尾部目标靠的并不是随随便便向后发射,而是飞机的雷达如何能够锁定尾部的敌机。
图为现代空空导弹,不论如何,他们都需要锁定目标才能攻击。
导弹需要依靠战机的火控雷达装定目标参数,然后在接近目标后,开启自己的探头对目标进行主动搜索攻击,在这个过程中,第一步就是战机的雷达要能够发现并获取目标的三坐标参数,包括速度等信息。然而,现代战斗机的设计布局很难在尾部布置一部雷达,而且完全无此必要,因为这样增加战斗机的重量,破坏飞机的气动外形,得不偿失。
图为我国开发的三面式相控阵雷达,让战斗机的攻击角度大大增加。
何况,现代空中交战距离很大,近程空空导弹射程都有20公里,中距离空战已经成为主流,中距离空战(BVR)阶段,战斗机之间相距超过30公里,谁也不能在目视距离内看到对方,都是依靠雷达和导弹,打击距离更远一些的导弹,射程可达100公里以上,在这个距离上就完成了对目标的锁定和攻击,胜负基本上也就确定了,要知道现代先进空空导弹不可逃逸区都有30公里,所以说,根本很难有机会把尾巴漏给敌人攻击。
图为苏-57战斗机的三面式相控阵雷达,虽然不是一个整体,但是也具备大角度攻击能力。
不过,随着科技的发展,各大军事强国也开始研究如何扩大空空导弹的打击角度,现在的第五代战斗机已经开始装备三面式相控阵雷达, 战机前方180°范围内都是攻击角度,机头不一定指向敌机方向,只要相控阵雷达电扫锁定敌机,就可以随时发射导弹攻击,这大大简化了攻击流程,也降低了战斗机飞行员的技术要求。
图为阵风战斗机的RBE-2有源相控阵雷达,世界上孔径最小的机载相控阵雷达,再先进也只能向前搜索攻击。
更有甚者,美国等国还开展了空空导弹越肩发射能力,也就是发射后从飞机机翼上方越过,打击后方目标,并且开展了相关测试,也取得了一定的成果。可以肯定的是,总有一天,空空导弹自己就能发射出去,并且打击尾部目标,也许是因为导弹自身的雷达探测能力增强,也许是因为AI智能技术让导弹变得聪明起来,有可能是因为其他友军对目标进行照射,把目标参数发送给了打击飞机,还有可能是因为战斗机和无人机的搭配,让战斗机的战场态势感知能力更强了。
图为战斗机空空导弹越肩发射能力示意图。
总之,战斗机向尾部发射导弹,并非是不可实现的鸿沟,而且也已经是正在开发的能力,我们一起拭目以待就可以了。
我们都知道在格斗空战中,咬尾攻击的一方通常更具优势。但是如果被追击的一方能够向后发射导弹的话,那无疑会改变现有的空战模式。这种导弹向后发射的方式被称为越肩发射,世界各主要军事强国都开展这种后射武器的研究工作,已经有了一定的发展。
越肩发射的本质其实就是利用自身的雷达和火控系统,控制空空导弹攻击尾随敌机的一种空战模式。目前主要有两种方式,即前射方式和后射方式。所谓前射方式就是将空空导弹向前发射,在空中自行控制飞行姿态和方向,攻击尾随的敌机。而后射方式与之相反,就是导弹直接向后发射,直接攻击尾随的敌机。在这方面西方国家主要采用的是前射方式,以AIM-9X和ASRAAM为代表。俄罗斯主要采用的是后射方式,以R-73R为代表。
前射方式主要依靠自身的前视雷达和后视雷达跟踪和锁定目标。前视雷达主要是对导弹进行跟踪,提供导弹参数。后视雷达则主要负责跟踪并提供目标信息。导弹在发射前就要接收目标的数据,并会在发射后的飞行过程中接收雷达的参数信息,调整飞行姿态和飞行方向以完成攻击。在这个过程中,导弹在飞行过程中的制导尤为关键,需要战机的雷达和火控系统与导弹密切配合。同时对导弹的机动能力也需要比较高的要求,矢量发动机和大边条翼构型是目前主流先进空空导弹的主要设计。
俄罗斯的实验
首先大伊万需要强调的是,说截至目前没有一型战术飞机可以后向发射空对空导弹,本身就是不太符合事实的,因为就是咱们的北方邻居俄罗斯都曾经搞过相关的试验。众所周知,上世纪90年代俄罗斯空军在捣鼓手头的苏-27S型飞机深度改进方案时,曾经提出来过各种各样稀奇古怪、脑洞大开的技术改进策略。
▲苏-27S
这些策略有些后来确实落地成锤,比如现在已经用在了AL-41F-S型涡扇发动机上的推力矢量控制单元;有些则一直停留在都市传说阶段,比如到苏-57型飞机上还被传得神乎其技的“等离子体隐身技术”;而“导弹后射”技术同样作为苏-27S型飞机技术改进策略的一种,也曾经被俄罗斯空军认真研究与对待过。大伊万就曾记得在上世纪末很多军事类杂志都曾经提到所谓的“俄军苏-35/37型战机(其实都是苏-27M的不同技术状态验证机)可具备导弹后射能力”,就是俄罗斯空军之前确实发展与储备过相关技术能力的一个比较间接的证明。
▲苏-35
但是,由于时间已经过去了20多年,且俄军发展的“导弹后射”技术最后也同样无果而终,该技术的很多研发过程与技术细节现在咱们已经很难找到了。从目前能够披露的情况看,俄军似乎曾经改装过一架苏-27S型飞机的外壳,在两个垂尾中间加装导弹挂架,可以安装两枚R-73型近距离格斗弹,且的确实施过地面上的火箭发动机点火试验。
▲俄罗斯进行的后射导弹实验
而在苏-35(老苏-35)和苏-37(苏-27M的技术验证机)于上世纪90年代展开密集试飞的同时,俄军貌似有打算将其中一架原型机的翼尖导发架改为后向发射挂架、并适时开展空中实弹试射的计划。
▲苏-37
但是后来究竟有没有真的改装过、有没有真的在空中发射过实弹,起码在大伊万这里搞不到更详细的消息了。
“导弹后射”的技术难
其实,说句不客气的话,按照我国空军自行开展的相关研究,导弹后射技术作为广义上的越肩发射技术的一种,本身就是一种比较邪门的技术方案。
什么叫“导弹后射”
咱们先说什么叫做越肩发射,玩过战雷或DCS world的玩家都知道,在空战格斗中占据战术优势的要诀,是通过持续的水平或垂直机动抢占对手的后半球,即3/6/9三线(分别位于对手的90度方位、180度方位、270度方位),在进入后半球位置后即可创造射击机会。
在进入对手的后半球后,相当于对手在“身前”、我机在“身后”,如果此时对手机能够向位于“身后”的我机发射空对空导弹,就好比前面的人越过自己的肩膀把导弹往后面扔,“越肩发射”这种非常形象的比喻在很大程度上就是这样来的。
“导弹后射”的3大技术难点
但是,“导弹后射”(Rear-Firing)作为越肩发射技术的一种,本身就有着非常多难以克服的技术缺陷:
▲俄罗斯进行的后射导弹实验
首先要克服的就是负速度,导弹要在载机向前飞行的时候向后发射,第一要务并不是加速,而是减速,将后向的负速度降低到零,然后才能转换到正向加速并开始实施机动动作。这意味着后射的空对空导弹有大量的宝贵燃料并不能用来加速而需要用来减速,这对于火箭发动机本身工作时间就非常短的近距离格斗弹而言简直无力吐槽;
其次要克服的是搜索和制导关,在上世纪九十年代诸如合成孔径成像系统尚未出现时,载机的搜索与火控单元普遍集中布置在航向轴线上,在后半球除了护尾器没有任何搜索设备存在,以至于俄罗斯空军当时一度准备在战机尾椎部位安装大功率的火控雷达用于后射导弹的制导。尾部搜索设备的缺乏导致后射导弹较大概率需要靠飞行员的经验判断与弹上引导头的制导自主索敌,效率非常之低下;
▲苏34巨大的尾椎里有一部后视雷达
最后要解决的则是挂载灵活性问题,毕竟一架战术飞机在承担诸如空中战斗巡逻类任务时,能够挂载的格斗弹也只有两枚左右,如果需要拿出其中一枚向后挂载,等于在空战中实施近距离格斗时必须故意把敌机放到自己的后半球才能发挥出全部的武器效能。当然俄罗斯空军也提出了相应的解决方案,即打算把翼尖导发架做成可旋转式的,平时前向发射,在己方后半球被敌机抢占的情况下则挂架旋转180度变成后射模式。但这种解决方案除了徒增系统的复杂程度且可靠性极低,并没有什么效能。
▲飞行时翼尖挂架进行旋转,故障率很高
故而,如果从我们现在的角度来看,“越肩发射技术”中的“导弹后射”技术作为空对空导弹与空战技术发展史上的一朵奇葩,在上世纪九十年代的俄罗斯空军仅仅昙花还没有一现就被掩埋在历史的尘埃里了。
“导弹后射”的延伸
当然,“越肩发射”作为一种有效的拓展导弹格斗包线、提升战机空战格斗能力的手段,一直没有被彻底放弃,只不过是从“后向发射”变成了“前向发射”(Forward-Firing)。
我们都知道空对空导弹有一个叫做“离轴角发射”的概念,指导弹可攻击偏离载机航线轴线多少度多少度的目标,比如第一代红外制导近距离格斗弹,诸如AIM-9B“响尾蛇”、K-13“环礁”导弹都只具备轴向攻击能力,且只能攻击载机尾喷口左右两侧30度左右的范围;
▲AIM-9B空空导弹
第二代空对空导弹开始部分具备了全向攻击能力(即可以瞄准目标机的迎头方向攻击),但目标机相对于载机的航向轴线夹角一般也只有30度左右;等到以美制AIM-9M、苏R-73等为代表的第三代近距离格斗弹出现后,这些导弹在具备了全向攻击目标机能力的基础上进一步拓展了离轴攻击包线,如苏制R-73“箭手”在配合头盔瞄准器的情况下,其理论攻击包线可达载机航向轴线夹角45度左右,等于是把载机半个前半球都纳入到导弹攻击包线里面了。这就是所谓的大离轴角发射动作。
▲R-73
这种“大离轴角发射”发展到后来的结果,就是在空对空格斗弹发展到第四代之后,已经具备了所谓的“横向攻击能力”。如美国空军于2003年开始批产服役的最新一代“响尾蛇”AIM-9X,其理论上可以攻击偏离本机航线轴线90度的目标,也就是打出去的导弹可以凭借其极强的燃气舵舵效完成一个90度的转弯,打击位于战机3/9线(即90度和270度航向)的目标。
▲AIM-9X
尽管在打击侧面目标时导弹的命中率依然值得怀疑,但无疑诸如AIM-9X、AIM-132乃至我国国产的PL-10型导弹在理论上已经具备了打击载机前半球任何一个方向目标的能力。而根据各主要军事强国下一代格斗弹的发展计划,似乎美、俄等国都有在下一代格斗弹上将最大离轴发射角从90度提高到120度左右的打算,也就是“越过侧面,打击侧后方的目标”。这相对于走了邪路的所谓“导弹后射”,其实已经
▲国产的PL-10型导弹
目前来看,后射方式不成熟,而前射方式虽然被西方国家广泛采用,但它还没有经过实战的检验。在近距格斗中,越肩发射的确更具优势,不过与提升近距格斗能力相比,发展超视距作战能力似乎更为有利。
总而言之,从上面的分析我们可以看出,空对空导弹的“越肩攻击”作为一个技术发展方向,本身就是一个技术不断进步、装备不断更新的过程,没准在下下一代空对空格斗弹面世后,我们就会发现战斗机发射的导弹真的可以向后发射、打击后面的目标了呢!
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我们都知道在格斗空战中,咬尾攻击的一方通常更具优势。但是如果被追击的一方能够向后发射导弹的话,那无疑会改变现有的空战模式。这种导弹向后发射的方式被称为越肩发射,世界各主要军事强国都开展这种后射武器的研究工作,已经有了一定的发展。
越肩发射的本质其实就是利用自身的雷达和火控系统,控制空空导弹攻击尾随敌机的一种空战模式。目前主要有两种方式,即前射方式和后射方式。所谓前射方式就是将空空导弹向前发射,在空中自行控制飞行姿态和方向,攻击尾随的敌机。而后射方式与之相反,就是导弹直接向后发射,直接攻击尾随的敌机。在这方面西方国家主要采用的是前射方式,以AIM-9X和ASRAAM为代表。俄罗斯主要采用的是后射方式,以R-73R为代表。
(R-73空空导弹)
(AIM-9X空空导弹)
前射方式主要依靠自身的前视雷达和后视雷达跟踪和锁定目标。前视雷达主要是对导弹进行跟踪,提供导弹参数。后视雷达则主要负责跟踪并提供目标信息。导弹在发射前就要接收目标的数据,并会在发射后的飞行过程中接收雷达的参数信息,调整飞行姿态和飞行方向以完成攻击。在这个过程中,导弹在飞行过程中的制导尤为关键,需要战机的雷达和火控系统与导弹密切配合。同时对导弹的机动能力也需要比较高的要求,矢量发动机和大边条翼构型是目前主流先进空空导弹的主要设计。
(前射方式攻击尾随敌机)
后射方式则主要依靠后视雷达跟踪目标并引导导弹攻击。后射方式通常是将导弹转向后方进行发射,俄罗斯的苏35就曾采取过这样的发射方式。不过,这对导弹挂架和发射系统提出了很高的要求,而且战机自身尾焰也会对导弹的红外制导产生影响。不过,这种发射方式不需要在导弹飞行过程中为其提供制导,所以在实战中有着一定的优势。
(苏35战斗机)
不过,不管是哪种发射方式,越肩发射都会面临一个固有的问题。飞机载着导弹向前飞行,导弹会有一个向前的初速度,要想实现越肩发射,就得先将向前初速度减至0,再向后加速。这会浪费大量的能量和时间,稍有不慎就会错失目标,所以越肩发射的实战能力还存在着一定的疑问。
(越肩发射往往会影响导弹的机动能力)
目前来看,后射方式不成熟,而前射方式虽然被西方国家广泛采用,但它还没有经过实战的检验。在近距格斗中,越肩发射的确更具优势,不过与提升近距格斗能力相比,发展超视距作战能力似乎更为有利。
最早期的战斗机都是后射的,就是那种两个翅膀,前面一个开飞机,后面一个操作一挺重机枪向后发射那种。后来飞机先进了要装的东西越来越多,只能把后面的人取消了,改成全部向前,让飞行员一个人全搞完了就算了,后来发现更先进了以后,飞行员一个人都忙不过来了,加了后座帮着飞行员一起向前都忙得不得了。其它的装备全放不下了。要想到处能发射的只能是早期的轰炸机和现代的炮艇机那么大的飞机了。
淘金客说:题主说的“总是被追着打”已经是过去式啦。后射武器早就有了,但“被追着打”已经不多了。以后可能还会有“全向射击”的武器,不仅仅是后射。
即使是二战中,迎头射击也已经不是少数了,抢6点钟方向追尾射击的战术早就过时了。可能题主还是受影视作品影响。举个例子,德国战斗机专门有种改型“攻城槌”,加厚加强正面的装甲和火力,迎头攻击盟军的重轰炸机群。
另一个例子是“麻雀”导弹,这个导弹在越战时使用效果并不算好,但美国人始终在改进,就是因为当时雷达制导技术才能实现“迎头攻击”。事实上在没有装备机炮时,F-4对米格机的战绩一大半是“麻雀”的功劳。苏联也在迎头拦射的雷达制导导弹上下了很大的功夫。而到了8、90年代,空战战绩多半都是迎头射击的成果。也就是说,“总是被追着打”其实是不成立的,那么发展后射武器的必要性大大降低。
典型的例子是轰炸机的尾炮塔,专门用来打后方的敌机。到B-52的后期型,尾炮已经发展成为雷达瞄准的全自动型号,用高射速的火神炮,理论上是可以拦截空空导弹的。但是由于空战形式发生变化以后,尾炮塔的意义变得很小,所以现在的B-52都干脆取消了尾炮——这个重量和空间不如安装干扰设备来得实在!
以前的战斗机也有考虑后射的,比如下图这款“大鹏”,机枪塔可前射可后射。不过这实在性能不咋样,很快被淘汰了。
其它答主有提到,导弹时代有2种后射方式:一种倒着挂载直接向后射击,阻力大难度大而且只能向后,美苏都有研究后来都放弃了;一种是“越肩发射”,导弹向前发射后转向180度再打击后方的目标,现在很多大离轴角导弹都有这个能力,但要求导弹能“发射后锁定目标”,而且反应速度比较慢。
未来定向能武器普及后,后射乃至“全向”射击就不是大问题了。现在已经有能部分硬杀伤功能的“全向”射击干扰系统,比如下图这款,可以直接用较高功率的激光烧坏红外导弹的导引头。
功率再进一步提升的话,不用到兆瓦级,100千瓦级的激光在10多公里距离上可以有效摧毁各种来袭目标。对于定向能武器来说,要摧毁后方的目标只需要加大反射镜的旋转角度,位置恰当的话,“后射”只是顺手的事。
一、“总被追着打”的情况早已不存在了,发展专门的后射武器得不偿失
二、机炮后射早已过时。导弹后射已经具备
三、未来定向能武器的后射是顺理成章的事
后射导弹的技术难点主要有三个:第一:导弹向后发射时,发动机产生的尾烟极有可能导致载机发动机停机;第二:导弹的能量损失太大了;第三:不利于载机的飞行稳定;第四:根本不实用。
由于空空导弹在工作时,发动机或多或少的会产生烟雾。载机是向前飞的,导弹产生的烟也是向前喷的。在气流的作用下,尾烟会大面积的扩散,造成载机发动机吸入大量的烟,致使发动机空中停车。
载机向前飞时,导弹在挂架上也是向前飞的。如果硬要让导弹从负速度变为正速度,那么得有一个从“负速度—零速度—正速度”的过程。让导弹先将速度减到零再加速,这得损失多大的能量,非常不利于导弹的射程和机动。况且近距格斗弹的射程本来就近,在这么折腾折腾,那射程更短了。
载机在正常飞行时,突然受到导弹给的一个反向的力,就会对其正常的飞行姿态造成影响,不利于其飞行的稳定性。
在近距格斗时,往往伴随着大机动。载机要后射导弹的条件,必然没有前射的好。也就是说,载机必须先有一个比较平缓的飞行姿态,给导弹创造发射条件。在这个空挡,极有可能被对方抓住,从而发射导弹展开攻击。
以上四点,也就注定了后射导弹是行不通的。
不过俄罗斯确实研究过导弹后射技术,是在苏27战斗机上发射R-73改进的后射导弹,只不过效果贼差劲,也被俄罗斯放弃了。实验主要使用了以下的发射技术:在苏27飞行前或飞行中转动发射架实现向后发射;R-73导弹上安装矢量发动机以控制导弹低速飞行;用后视机载雷达给导弹指示目标。
既然都实验过了,最终被放弃的技术,也就证明了后射导弹的不切实际。不过随着当今格斗弹离轴发射角度的增大,但是想要实现攻击后方的敌机,可能性微乎其微。所以说,导弹后射技术,现在是不可行的。而如今普遍的做法就是增大导弹的离轴发射角度,以便攻击到不在载机正前方的目标。AIM-9X的离轴发射角为±90°,也就是飞机前半球180°的范围。事实上,ALM-9X攻击到载机9点钟和3点钟方向的目标都极为困难,更别提攻击其后方的目标了。
也正是因为如此,如今的战斗机依然没有放弃对高机动性能的追求。提前占位,获得最有利的发射阵位,节省导弹的能量,提升敌方的不可逃逸区。(图片来自网络)
你没看过日美海战?美国人早就用上了战机后面按上重机枪,把日本飞机打的可惨了。
Q美国F
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