今天小編分享的軍事經驗:雜談20240627,米卡導彈補遺,怪蛇4和5,30年磨洋工之IDF教練機,,歡迎閲讀。
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昨天費力不讨好的寫了米卡導彈和一堆導彈的比較,結果發現,自己累,觀眾也累,以後不太想繼續這種話題了,但是還留下了點尾巴,得最終補充一下。
# 米卡導彈和 AIM-9X 導彈補遺
昨天寫到了導彈氣動布局的對比,就一個很尖鋭的問題,設計師為啥選擇窄邊條翼,還有選擇鴨翼這些,鴨翼的暫時不提了,9X 也是正常布局,前面的鴨翼其實是固定的。
請教了一些比較資深的朋友,回答大致如下:
對于超音速導彈而言,選擇窄邊條翼或者三角翼,總體差别不大,阻力也好,升力也罷,主要起作用的還是彈翼面積,面積越大升力越大,這是一個絕對指标,假如硬要説區别,那就是三角翼的高速阻力稍小。
這是米卡導彈的紅外成像改型,這種布局成了新時代的世界潮流是有原因的,最大的原因是阻力小,但是彈翼面積足夠大,能夠支持高機動,這是最樸素的道理,而且這種比較長的邊條,也可以作為導彈内部壓力最高的發動機區網域結構加強措施,這是一個很巧妙的設計。
按照某些非主流資料,米卡導彈的發動機,直徑比較大,而且長度不小,比衝很大,僅次于 AIM-120A,外加頭部紅外導引頭極度壓縮球頭尺寸降低阻力,所以該導彈具有很遠的射程,接近 40km,幾乎是我們霹靂 10 的兩倍,這就是細節的魔力。
新一代近距格鬥空空導彈設計中,AIM-9X 的導引頭和米卡 IR 導彈的導引頭,尺寸非常小,大體就彈徑的一半,而且 9X 導彈直徑只有 127mm,實際尺寸更小,就這一點而言,美國人在導引頭的實力真是無敵,尺寸小,成像質量高,探測距離遠,抗幹擾能力強。
這也是美國從二戰開始,瘋狂投資傳感器 / 導引頭帶來的福利,幾十年持續不斷的高強度投資,這是必然的結果,後來追趕的要成功,也是這一條路,法國人如此,我們中國也避免不了。
中國霹靂 10 空空導彈,雖然采用了類似的紅外成像導引頭,也是 128X128 陣元,但是球頭太大,幾乎是米卡和 9X 的 2 倍多,這種設計帶來了較大的阻力,所以射程上不去,反過來説,德國人卡死在紅外成像陣面上,換線陣,我們則卡死在粗笨的光學系統上,框架尺寸做的過大,假如米卡和 9X 算是一代的話,德國人算是半代,我們的設計算是做到了 0.9 代,具備了全功能,但是阻力影響比較大。
另外一個離譜的是,美國和法國的發動機優勢:
美國的火箭發動機技術直在世界 上居于領先地位,小直徑小重量的發動機總是能提供比其它國家更多的能量,AIM- 9 X 使用的 MK 36mod1l 型火箭發動機可以提供 68000 牛 / 秒的總衝,雙推力體制,助推段推力高達 3277daN, 續航推力約 1200daN, 總燃燒時間越過 8 秒,也有數據説是 6.8 秒。由于 AIM - 9X 的阻力小,盡管有燃氣舵的損耗,這具發動機仍然可以賦與它和 AIM -9M 相似的動力射程,和具有 7000 牛 . 米 / 秒總衝的 R-73 導彈相比,盡管導彈動力較小,但截面積和彈冀展長小導致阻力只有 R- 73 的一半,加上成像體制的遠程探測的優勢,AIM -9X 擁有對 R -73 壓倒性的優勢,比如迎頭攻擊,AIM-9X 最大射程為 6 千米,而 R -73 僅 2 千米,鎖定角 150 ° 時,AIM-9X 射程可以達到 12 千米,而 R-73 僅為 8 千米不到。
米卡和 AIM120 導彈的氣動布局選擇
法國人搞米卡的時候,為啥不采用 AIM120 的路子,采用三角翼設計,卻搞了标準類似的梯形彈翼?
三角翼不是升力阻力好,而是系數好看點,但是你要是把彈翼的面積算進去呢?120 設計導彈的時候,已經意識到彈翼產生的升力已經無法和彈體產生的升力匹敵了,它的彈翼更多的是調整導彈的氣動中心的作用,本身的升力特性幾乎可以忽略不記。
相對而言,那個時期選擇大邊條翼的,是相對保守的設計策略,氣動上還是更強調彈翼的作用,邊條翼有增強彈體的作用,這個在火箭燃空後對導彈意義重大,另外邊條翼的低速下限性能還是明顯好很多。
麻雀導彈和哈姆導彈,可以看到哈姆導彈極度增加了彈翼面積,彈翼還是全動的,安裝在接近重心位置,這是方便快速轉向的設計。
上圖是小牛和霍克導彈,這是上世紀 50-60 年代設計的導彈,彈翼面積都比較大,後續的導彈彈翼面積都大幅度縮小
三角彈翼要想起作用,要麼象麻雀,哈姆這類,彈翼翼展夠大,面積夠,要麼就像小牛,霍克這種把面積堆夠。
9X 的設計有些别的東西,和 120 還不一樣,120 考慮的主要是燃空後,9X 考慮的更復雜,雖然彈翼還在原來舵位置,但是原理和性能完全不同了,光杆彈的升力靠什麼?
靠不對稱氣流和伯努利效應的滾轉效應,9X 的彈翼其實可以看作三翼面的前翼面,彈體是獨立的氣動面,9X 前翼的擾動氣流對彈體是有滾轉和纏繞氣流雙重作用的,事實上增強了導彈彈體的升力,同時還避免了光杆彈滾轉方向和機動方向矛盾時的升力陷阱。
總體來説,新一代高速空空導彈,彈體升力都很大,不管是米卡類型的還是 9X 類型的,彈翼面積都不大,更離譜的是,英國的 AIM132,直接取消彈翼,依靠彈身抬頭的升力,和更粗更長火箭發動機推力吃飯,也是一個路子。
# 怪蛇導彈亂彈。
這是以色列人的怪蛇 4 空空導彈,假如要説醜,新一代近距格鬥導彈中,它最醜,沒有之一,該導彈采用了非常復雜的舵面設計,最前方導引頭之後,就是兩排三角翼,其中前面三角翼是固定的做整流作用,後面一排三角翼是操縱的,就做俯仰和側滑機動。
彈體中間還有一對非常窄的後掠翼,單獨控制導彈的滾轉,這也是世界第一個,彈體後方,則是一排邊條加強彈體發動機部位,最後則是 4 個貌似彈翼的東西,其實學法國魔術導彈的套筒設計,本身不受力。
就這個角度來説,以色列人的舵機能力也差,氣動掌握上,也比較好玩,嫌棄推力矢量消耗發動機燃料,用復雜的氣動來彌補機動性,而且該導彈也是西方世界第一款和頭盔瞄準器一起服役的產品,1992 年就服役,這個導彈配套頭盔 DASH 也向中國推銷過,價格過于昂貴,我們放棄了,最終等了 20 年,就是霹靂 10 空空導彈。
以色列人在軍事技術上的鼻子超級靈敏,比美國動作更快,上世紀 80 年代就快速行動起來,他們在頭盔瞄準具上取得的成果也很早,外界總體評價很高。
該導彈射程大于 15km,作戰最大高度 20km(挂在 F-15 戰鬥機上),最大速度 M3,最大過載 40G,和後來主流的推力矢量導彈 50G 差距不大。
采用了紅外焦平面導引頭,但是設計制造時間太早,成像質量比較渣,破片戰鬥機 11kg 和響尾蛇 9L 相同,彈重 105kg,直徑 160mm,長度 3 米,彈翼 3 翼展 50mm,這可以算是以色列應急科研應對米格 29/R-73 的結果,誰都想不到,蘇聯解體了,這個導彈也失去了對抗的目标。
中間是怪蛇 4 近距格鬥導彈,右側是怪蛇 5 中距雷達制導空空導彈,主要區别就是雷達頭換紅外頭,取消了一排前方整流三角翼,以及後體的整流加強邊條,但是滾轉還是依靠那一對很扎眼的筷子類型舵面,看着很醜。
2000 年後,歐美都開始大力發展新一代格鬥導彈,以色列出來的太早,技術部件和總體設計都顯得比較落伍,所以推銷效果也一般般,後來基于怪蛇 4 基礎開發了雷達導引頭的怪蛇 5,氣動設計就沒有那麼瘋狂,做了大幅度簡化。
作為一個小國,他們在武器上可以算是極致的精打細算,保留了原來的火箭發動機,和導彈直徑,換了小巧的雷達頭,舵面作了簡化,這就是怪蛇 5,可以算是新一代雷達制導空空導彈射程最近的一個,早期以色列人還聲稱,不需要數據鏈。
援助過分強,也是一大禍害,以色列的空空導彈技術就被壓制了,國内大量的美制戰鬥機,都無條件采用美制導彈,開發新一代導彈和 AIM-120 競标,那是瘋了,他們自己沒先進戰鬥機可賣,不可能帶動的,這就是小國的限制。
後來這個雷達導引頭的技術,傳播到了鐵穹導彈上,廢物繼續利用,可以算是新一代中距導彈中,直徑最小的一個,他們才 160mm,美國 178mm,中國 203mm,俄羅斯 200mm,這種套路和法國的米卡如出一轍,好處是快速出貨,但是壞處也多,極大的妨礙 導彈的對遠距離目标的射擊,AIM120 和中國的霹靂 12,早期射程并不好,大約就是 50-60km,後期不斷優化,射程也不斷加強,極限射程超過 200km,由于以色列有上百億無償美元援助,可以無限制獲得 AIM-120 空空導彈,所以怪蛇 5 導彈的開發,基本等于純外銷,能忽悠一家是一家。
在外銷上,遠遠不如美國 AIM120 好,這是技術全面的落後,缺乏強大小巧的舵機,就很難混,這是機載空空導彈的一個難點,迫于導彈總體尺寸重量的限制,使得舵機尺寸和重量限制很死,而且要求高功率高可靠性,這也是吃這碗飯必須的核心技術。
怪蛇導彈其實之前還有怪蛇 3,大力出奇迹,簡單放大了響尾蛇導彈得到的怪物,中國引進,火箭發動機很粗,導引頭也有些新意(美國拿到的技術),之前是更早是山寨貨色蜻蜓 1 和 2,沒啥可説的。
如何評價以色列的空空導彈,應該説,他們還是有能人,但是比較容易走偏,和美國的型号相比,顯得比較 low,短平快賺錢是他們的傳統,幹活粗糙點,不寒碜,新一代武器研發費用昂貴,他們也是能躲就躲,找一些低投資的項目搞快速回款。
總體來説,以色列軍工很有自己的一套,外銷很有名,設計師水平不錯,但是這個也有一半歐美幾乎無條件支援的背景,尤其美國,大部分技術和部件都可以低價快速到手,這是他們不斷出彩的關鍵,中國則不同,沒有這個命,偶爾外面搞點小東西回來,大部分還得自己認真一點點摸索,起點差,但是後續發展潛力大,所有軍事技術全面開工,追趕美帝,這不是以色列這種體量的國家能比的。
#IDF 教練機:除了顏值
讓我們看看,漢翔公司 30 年後的傑作,IDF 教練機,這個飛機設計很有意思,後座特别低矮,基本延續了 F-16D 的傳統,同時要注意到,該機風擋圈子是美國上世紀 70-80 年代 F15A 最早使用的紅漆,這麼久了工藝還沒有更新,算是直接凍在 80 年代不走。
這個飛機的外形,大家可以看得比較清楚,機頭很長很細,機身也是如此,這也是設計師考慮到發動機推力不足,做的選擇,該機的雷達直徑估計在 500mm 量級,不如枭龍,更不如殲 10 等。
認真看,可以看到該機的 D 型傾斜進氣道,算是比較早的皮托管,這飛機雖然采用了雙發設計,但是極度的限制了發動機的直徑,還有機身橫截面,長細比選擇比普通飛機更大,帶來了更小的阻力。
飛起來的樣子,可以看到飛的外形流線很好,尾部還有個鈎子,特别注意,飛機後機身瘋狂的向後收縮,這也是發動機尺寸很小,帶來的優勢,這種設計,可以帶來很小的尾部阻力,尾部阻力大約占戰鬥機的 30-40%。
該機的機身和進氣道做了比較好的協調,邊條和中機身有個比較明顯的橢圓弧線,和進氣道完美吻合,這些也是美國通用動力設計師的經驗,這些細節能看出功底。
該機的最大特色是外表很漂亮,顏值很難打,90 年代武器很強悍,但是現在嘛,也就剩下顏值了。
最近些年,該機可能迎來一波更新,相控陣雷達和更新一代空空導彈,總體來看,于事無補。
尾部可以看到向下傾斜的平尾,也是 F16 的殘餘,總體而言,這是采用 F-16 的核心技術,打造的一款小型兩側三代機,雖然發動機推力嚴重不足,但是該機還是達到了驚人的 2 馬赫,可以看到美國設計的功底。
最近 30 年,美國大量傾銷 F-16 還有法國的幻影 2000,直接卡死了 IDF 的發展之路,30 年幾乎分毫不動,過度依靠外部勢力做強做大的,勢必影響本身發展,可以説 2000 年之前,空中優勢不在我們這裏。
2000 年後空中優勢天平開始向我們傾斜,2020 年後,他們的空軍基本不能叫空軍了。
在這裏也特别注意到,人生發展過程中,貴人相助是一個可遇不可求的大事,但是也要注意,這個貴人也不可能一直相助,所以,自己要努力!
PS:手腕疼了,休息!