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霹靂10空空導彈為何押注氣動布局 而不追求超大過載
送交者: 嵐少爺 2019年07月21日23:06:27 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  談到空空導彈,有一個指標是大家比較關注的,那就是導彈的最大過載能達到幾個G。一般人可能會認為G值越大越好、意味着更高的殺傷力,可是現代空空導彈所針對目標G值極限通常都在9~12G,可是導彈自己的G值卻從30G到80G不等。

  那麼是什麼原因造成空空導彈G值差異如此之大?G值又真的是否越大越好呢?今天,北國防務特約撰稿人楊政衛就來簡單說說這事兒。

  導彈要打到目標,並不是在空中表演一下,展現出越大的G值,目標就會 “投降”自己墜落,而是導彈要能因應目標的機動,最終就算不能命中也能用彈頭爆炸來傷害目標。

  所謂的 “因應目標機動”不外乎是從迴轉半徑與迴轉率着手,最起碼要有與目標相當的迴轉半徑與迴轉率。而通常導彈速度都比目標大,所以為了跟得上目標機動,G值也要比較大。例如,如果要有一樣的迴轉半徑,G值會與速度平方呈正比。而一般來說,空對空導彈的G值要是目標的4倍以上。

  所以G值夠用就好,如果30G就可以滿足要求,就不一定要浪費重量達到80G。

  另一方面,就跟飛機一樣,最大G值只是導彈可以承受的最大G值,而不代表它可以在所有範圍達到高G值。在以氣動力機動的情況下,導彈轉彎來自升力,所以翼面積越大就可以在越廣的範圍達到高G值。

  以R-77和AIM-120為例,R-77可控攻角達40~45度,翼面積又相對較大,所以不只G值可以達50~60G,而且可以在很廣的範圍達到最大G值,並且即使無法達到最大G值,在相同高度與速度下可以達到比AIM-120更高的G值。而這是兩者設計理念不同所導致的必然結果,AIM-120是中程彈兼顧格鬥能力,而R-77則是把格鬥彈的射程做成中程彈。

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  比較值得討論的是,一些新的短程導彈的最大G值都很誇張,都大大超過R-73、AIM-9X、MICA這類專業短程彈,這有什麼含意呢?

  導彈在越高的速度與目標拼機動,就需要越大的G值。而通常中程彈的極速比短程彈大(通常中程彈是4~5馬赫,短程彈2~3馬赫),所以理論上短程彈只需較小的G值就可以達到中程彈打機動目標的效果。

  不過實際使用時,中程彈不太可能在最大速度時做出高機動,以AIM-120、R-77這一等級的導彈來說,除非在不可逃逸射程內發射,導彈才可能需要在最大速度時做高機動,除此之外,中程導彈實際上與目標接觸時,速度不見得比短程導彈高多少,因此如果純粹考慮一般情況打機動目標的話,AIM-120、AIM-9X、R-73、R-77這些的G值已經夠了。

  那麼,一些新型短程彈搞到70~80G要做什麼?短程導彈用途與中程彈不同,它們實際使用時比較有機會在最大速度時機動。例如短程彈可能用在視距內,這個距離內導彈確實可能正處在最大速度下。另外現代短程導彈需要大離軸角發射,如果純粹靠翼面控制轉向,又轉得不夠快,就可能在轉向過程達到很高的速度,那這就需要很大的G值才可以有足夠的轉向速度。

  如AIM-9X、R-73、MICA這種有矢量推力的導彈,在發射初期就直接用推力協助轉向,或是R-77以很大的攻角來轉向,就可能不必經歷 “導彈到了最大速度卻還沒完成轉向”的狀態,即可以用較小的G值達到一樣的轉向能力。這樣一來,它們打機動目標的能力就不見得輸給最大70~90G的新型導彈。

  說到底,討論導彈的機動性能還是要回歸最基本的氣動布局比較。


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