编者按:空空导弹早已经成为空战中的"绝对"武器,然而,大多数军火商出于商业利益的考虑,往往有意或无意间夸大导弹性能,或以不完整的信息来混淆大众对于导弹的评价。
事实上,空空导弹在实战中远不像人们所想的那样简单。这里,我们将介绍分析空空导弹的能力与局限性,让网友认识真正的空空导弹。
从"攻击包线"说起
F-16战斗机发射AIM-9X近距空空导弹
空空导弹,并不是飞行员扣动扳机就可以百发百中。实战中,随着操作条件的不同,空空导弹的表现会有很大的差异。
这些条件包括:发现目标的距离,如飞行员以目视或雷达侦测方式截获目标的距离;导弹导引头截获目标的距离;作战空域与接战态势影响下允许发射导弹的环境,如相对速度和操作高度等;最后还包括载机从哪个方向发动攻击:比如是从目标的前半球或后半球发射导弹,还是从目标侧方开始攻击。
上面所说的仅仅是载机的情况,发射导弹还要看目标的具体情况。如飞行高度,速度、几何尺寸、雷达截面积,发动机类型和数量、工作状态、喷嘴与排气温度等。
说到这里,是不是让人感到头都大了?没关系,"攻击包线"就是为了便于在这些复杂的变数中,迅速、直观地理解导弹在不同情况下的性能表现的一种图像化工具。
攻击包线有一个中心原点,外边被封闭曲线所包围。特别要注意的是,中心原点代表的是空空导弹所要攻击的目标机,而不是发射导弹的载机。外围曲线分别代表导弹在目标机不同相对位置时的最大与最小可用射程。而曲线所包围的区域,则代表载机只要于此区域内发射导弹,就有机会命中并毁伤目标。
换句话说,"攻击包线"实际是包括一个导弹的杀伤区和发射区。其中杀伤区指的是导弹弹头对目标具毁伤作用的能量散布区域;发射区要比杀伤区更重要,只有在发射区内发射,导弹才有机会接近目标到杀伤区内。
攻击包线表现的只是导弹杀伤目标的必要条件,而非充分条件。也就是说在包线内发射导弹只表示有命中目标的可能,不过若在包线外发射导弹,则肯定没有命中的可能。
红外导引头的特性
AIM-9X采用红外成像制导,理论上可以跟踪上升段的弹道导弹
近距空空导弹的攻击主要依靠红外导引头的制导。
从原理上来讲,红外导引头是通过探测目标发动机喷管、尾焰及蒙皮气动加热的红外辐射,来获取导引信息。其作用距离除与目标的红外辐射强度及辐射光谱特性有关外,也与导引头的灵敏度及外在环境的气象条件有关。
其中影响导引头作用距离的最重要因素,是发动机尾喷管排气温度和排气离开喷管后所形成的尾焰。其中发动机尾喷管的影响又比尾焰明显。
之所以有这一结论,是因为金属材料制成的喷管不但辐射的红外强度较高,而且高温持续时间也较长;而在开加力的状态下,发动机的尾焰长度可达200米,但实际上30米后的尾焰温度就降到了100摄氏度,因此造成强烈红外辐射的部分仅有10-20米左右。只要降低推力或是引入冷空气,即可降低发动机排气温度,进而使排出的尾焰温度迅速降低。
一般来说,红外导引头的探测距离与目标尾喷管的温度的平方成正比,也就是尾喷管的温度如果提高两倍,导引头的探测距离就会提高四倍。典型的涡喷发动机当处于最大加力推力的时候,红外导引头的探测距离是发动机巡航状态下的5倍;而对涡扇发动机而言,这种差距甚至会达到10倍。
由此来看,喷气战斗机尾部被敌人咬住是以一件多么危险的事情。为了在近距格斗中生存下来,战机的机动能力不断增强,要想咬住敌机的尾巴进行攻击越来越难。因此现在的红外导弹往往强调"全向攻击",特别是迎头攻击。
但这时导引头的探测距离将会大大缩小,有效距离还不如正后方的20%。现有以锑化铟为主体的3-5微米波长的红外导引头还会因为红外辐射强度过低而在目标正前方形成限制区,红外导弹在这个区域内根本无法捕捉目标。不过新型的近距格斗导弹也在更改导引头的覆盖波段,捕捉目标的能力有了进一步的提高。