中国空军不久前公布了一些挂满导弹的歼11B训练照,有心人士注意到,这些训练照中,歼11B挂载的并不是我军空空导弹的主力霹雳12,而是近段时间鲜有露面的霹雳15。对此,军事专家分析认为:空军此次曝光的霹雳15是目前世界上最为先进的一款远程空空导弹,射程可达400公里,它的大规模装备部队,不仅解决我空战武器远程空弹飞的不远的尴尬局面,同时一举超过目前世界上所有的空战武器,成为飞的最远的,可谓是一名惊人。
空空导弹受作战用途的和使用范围的限制,具有飞得快,打的远,体积小,灵活性好的良好特性。要造成一枚先进的空空导弹,需要对导弹的布局,雷达、发动机 、制作工艺等方方面面进行改进,其中发动机问题是主要问题,发动机越小,动力越足,导弹性能就越优异。那么霹雳15作为目前世界上最先进的一款远程空空导弹,其发动机又有何独到之处?
我们先对导弹发动机做一个简单了解。目前世界上绝大多数导弹主要采用液体火箭发动机和固体火箭发动机两种,新型空空导弹(如“流星”)采用冲压喷气发动机,具有更好的机动性。
液体火箭发动机优势在于取料容易,可由石油和化工原料制成,燃烧的比冲大、推力强劲、持续性好。不足之处在于燃料灌装和存储困难、技术要求高、同时使用风险很大。且液体发动机的体积较大,导致机动性较差,这一点决定了它不适合做空空导弹的燃料。
固体火箭发动机是目前小型火箭、火箭炮弹药、多数军用导弹的主流动力源,其燃料易于工业制成,同时便于存储和运输,基本没有挥发性和借助空气传播的毒性,所以安全性比较好,体积相对液体要小很多。它的缺点在于发动机的燃烧比冲较小、燃烧延续时间较短、同时整体的燃料质量很大、又受到固体燃料燃烧性质的影响,所以用途受到限制。采用固体火箭发动机的空战武器往往射程较短,一般只有几十公里到一两百公里,这是一个主要原因。
冲压发动机是一种喷气发动机,它的构造简单、重量轻、推重比大、成本低。但因没有压气机,不能在静止的条件下起动,所以不宜作为普通飞机的动力装置,而常与别的发动机配合使用,成为组合式动力装置。与前面两种通过燃烧燃料产生推力行的原理不同,冲压发动机主要是利用航空器飞行时迎面气流在通过进气道的过程中将动能转变为压力能,经压缩后的空气进入燃烧室与燃料混合进行等压燃烧,生成的高温燃气在喷管中膨胀加速后排出,产生推力。它的推力与进气速度有关,如进气速度为3倍音速时,在地面产生的静推力可以超过200千牛。
霹雳15采用的是配备两级固体火箭发动机,并增加了冲压发动机段,采用的是小发带动大发的思路。在地面时,先启动固体发动机,将空气速度提升到0.5马赫左右,从而启动冲压发动机,当推力达到滑行速度时,固体小发关闭,冲压发动机单独运行。最高速度超过4马赫,最大射程400公里,这是目前任何现役或其他在研的空战武器中所无法想象的距离。值得注意的是冲压发动机一般主要用于战机、洲际弹道导弹、中近程导弹这种大块头上,这次我们将冲压发动机运用在体型较小的空空导弹上,绝对是一次大胆的技术革新。结合昆仑,太行发动机的相继上岗,大胆揣测我们的发动机技术已经走出困难期,进入遍地开花的新时代。