我们能不能研发射程一千公里甚至两千公里的空空导弹?

我们能不能研发射程一千公里甚至两千公里的空空导弹?
2024年11月06日 14:40 军武数据库

这是一个粉丝提出来的问题,现在大家在拼到导弹的射程,我们既然可以开发出射程一万公里的弹道导弹,那么为什么我们不能开发出射程1000公里的空对空导弹呢?

诚然,随着现代战争技术的快速发展,空战的形态正在发生深刻变化,空中力量的打击半径与战场生存能力日益受到关注。近年来,空空导弹的射程不断提高,特别是面对隐形战斗机和高价值目标,远程空空导弹成为各国竞相研发的重点。那么,是否可能研发出射程达到一千甚至两千公里的空空导弹?

首先,从理论上讲,增加导弹射程是可能的,但其背后涉及一系列技术挑战。导弹的射程主要受制于燃料容量、推进技术和飞行轨迹。现有远程空空导弹,如我国的霹雳-15、美国的AIM-260和俄罗斯的R-37,已经能够达到数百公里射程,但要进一步延伸至千公里以上则需具备更强的燃料效率和推进能力。

现有空空导弹大多采用固体火箭发动机,但其燃烧时间有限,难以支撑长时间巡航。要实现超远程打击,可能需要采用冲压发动机或类似巡航导弹的涡轮喷气发动机,使导弹能够在飞行中持续提供动力。此外,部分技术专家提出,通过分级推进或使用固液混合推进技术来延长导弹的燃烧时间,从而提高其射程,但这些技术目前还处于研发和试验阶段。

而且,即使具备了足够的动力,导弹还需要飞行轨迹上的创新。传统远程空空导弹多采用“抛物线”或“弹道”飞行轨迹。这一点和大家看电影电视中导弹追逐飞机的桥段不同,在发射远程空对空导弹的时候,导弹的飞行轨迹实际上更像是弹道导弹。

这样做的好处是在高空大气稀薄,更有助于导弹在燃料消耗完毕后的惯性飞行。通常远程空对空导弹的飞行高度可以达到距离地面30千米以上。即便是要打击的空中目标在和载机相同的海拔高度飞行、甚至要低于导弹载机的飞行高度,载机所发射的空对空导弹依然会有一个爬升阶段,要到更高的空域飞行以减少自身的动能消耗。

而超远程导弹则可能需要更复杂的轨迹优化,如利用高空稀薄空气层飞行,以降低空气阻力、节省燃料。此外,导弹需具备中段修正能力,通过卫星或无人机实时引导调整方向,确保在远距离内精确命中移动目标。

这就要求在超远程空对空导弹无动力飞行的高抛弹道阶段还具有一定的修正自己飞行轨迹的能力,这个飞行轨迹依然是要考导弹上的动力装置来提供的。这就给导弹的设计带来了极大的复杂度。

其次,超远程空空导弹不仅是技术挑战的体现,更要切合现代空战中对“超视距”打击能力的需求。从战术上看,拥有一千公里以上射程的空空导弹可显著改变空战格局,特别是在高价值目标(如预警机、加油机)的打击中具有极大优势。

一千公里以上的射程意味着导弹发射平台可以远离敌方战斗机及其护航圈。这对于打击敌方空中预警机、指挥控制飞机和加油机等至关重要。这些目标在空战中的作用不可替代,而超远程空空导弹的出现可以让战斗机从更远的距离对其发动攻击,避免进入敌方战斗机和地面防空火力范围,从而提高己方战机的生存概率。

但这种事情很难办!

尽管超远程空空导弹在战术上极具吸引力,但在实际研发和部署中还需要解决太多的问题,而且有的问题是无解的死局。

第一个就是——导弹精度与目标识别问题

在如此远的距离上,目标识别与导弹末端制导精度尤为关键。不同于传统导弹发射后自行追踪目标的模式,超远程空空导弹可能需要中段修正和多次引导,以适应目标的不断变化。这一技术依赖于先进的实时数据链、目标更新系统和导弹内部导航模块的精准配合。尤其在数百公里甚至上千公里的射程上,飞行过程中的误差会被极大放大,因此需要更高精度的终端导引头来确保命中率。

受制于导弹的体积,导弹上的雷达系统是这样的:

通常导弹的雷达天线幅面会受制于导弹弹体直径,不可能出现一个蘑菇头的导弹。

而我们看到的战斗机雷达天线也是相同的道理,战斗机的雷达幅面虽然要比导弹要大,但是依然受制于战斗机本身截面积的大小,也不会有蘑菇头形的战斗机。

那么预警机为什么看得远呢?首先就是雷达的面积大。

虽然不是蘑菇头,但大多数预警机都是顶着个大蘑菇上天的。所以在提到预警机的探测距离的时候就别忘了——人家雷达“大”。

真正的战场识别过程是,预警机先发现远距离目标,引导战机到战机可以发现目标的距离上,战机锁定目标后将目标数据输入到导弹中,导弹发射飞行一段距离,导弹的雷达可以够得上目标后,导弹的雷达引导导弹击中目标。

所以如果你明白了这点,你就会知道,仅仅依靠导弹上的小雷达是很难俘获1000公里之外的目标的,不仅仅是导弹上的小雷达不行,就连战斗机上的“中”雷达也不行,得依靠预警机上的“大”雷达。

当然了,你可以说超远程空空导弹在飞行过程中可以保持与指挥中心、侦察卫星或其他平台的实时数据链,以持续获取目标的最新方位信息。然而,这样的远程通信可能受到干扰或截断,影响导弹的命中精度。为了确保超远程空空导弹的作战有效性,导弹的通信系统需具备强大的抗干扰能力,同时必须实现全球范围的目标跟踪数据共享。

这件事在上世纪70年代美国就考虑过,利用波音747客机来改装武库机。

在远离战场的距离上飞行,通过前方飞行员的调配,提前将导弹发射到几百公里外的战区。用于对前方飞行员的支援。

但是这件事情最后没搞成,就是因为武库机-前线战斗机-导弹之间的通讯很难保持稳定。同时前线战斗机也很难将具体要打击的目标访问迅速的通知武库机。这就属于想象中很牛,但是到实战中很拉垮的战术。

于是武库机的事情也就不了了之了。

最近几年美国又拿出武库机的概念,什么在B-52上发射AIM-120导弹啊,

或者是在C-17上发射巡航导弹啊

都是武库机这一个概念的延续。但美国学得乖了很多,空对空导弹并不追求射程几百公里的距离,仅仅是在战斗的作战范围内提供必要支持。前两年又听说这个后继项目又凉了。

这主要是成本和研发投入之间的问题。研发与部署超远程空空导弹所需的投入将是巨大的。这不仅是由于其复杂的推进和制导系统,还因其对信息系统和后续保障的高要求。相较于传统空空导弹,超远程导弹的研发成本会成倍增长。在军事预算有限的情况下,各国是否会优先发展这样的导弹,尚需权衡。这些导弹可能最终只用于少量的特定任务或安装在专门的远程打击平台上,以确保成本效益。

再有一个是时间问题,这几乎是一个死局。1000公里的距离,即便是全程使用马赫4的速度飞行,也需要12分半才能飞完1000公里。而即便是在马赫0.95巡航飞行的战斗机也可以飞出230公里的距离。

在很多的时候我们在军事刊物或者网站上所描述的战斗机来袭都是画一条直线,

但实际上战斗飞行轨迹则是这样的:

因此很难笃定一架敌方的飞行器是按照你的想法在十几分钟后出现在你所预定的导弹打击位置。因此打击距离并不是障碍——时间才是。

当然了,虽然超远程空空导弹的研发难度和技术要求极高,但随着未来材料科学、电子技术和通信技术的进步,其应用前景依然广阔。可以预见,在未来数十年内,技术上的瓶颈将逐步被攻克,超远程空空导弹有望成为空战中的“杀手锏”武器。特别是在大国间的军事对抗和高端战术行动中,超远程空空导弹可以成为制空权竞争中的重要工具。

此外,结合无人机技术的发展,超远程空空导弹还可通过无人机发射,从而实现更为灵活的作战布局。这种“远程发射+无人机中继”的组合将进一步提升空军在未来空战中的机动性与隐蔽性。

研发射程一千至两千公里的空空导弹在技术上存在诸多挑战,但并非不可能实现。随着对远程作战能力的需求增加,超远程空空导弹未来将可能成为改变空战模式的重要装备。然而,为了确保其在战场上的有效性,各国在研发过程中需突破推进、制导和数据链等技术难关。未来,超远程空空导弹若能实现,将大幅扩展战机的打击范围,改变空中力量的部署和作战方式,对空中力量的平衡产生深远影响。

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