最近网络上流传着一份PL16空空导弹,固体可变推力火箭发动机,据说射程达到300公里,但也有人说这个资料是AI的,这个真假无法考据,但是PL15E空空导弹已经可以在180公里外击落阵风战机,如果优化一下发动机应该没有什么问题;
大家应该都知道,老式固体空空弹,一点火推力直接到顶,燃料几秒就烧完,剩下全靠惯性往前飘,飞远了速度越来越慢,在50公里外,对方进行大机动就有机会甩开,射程和末端战斗力一直上不去,而可变推力固体发动机,就是为了改解决这个问题。

CG作者:兰墨飞花
简单说,它能跟着战场环境随时调推力,导弹飞控算好距离、高度、敌机机动情况,助推、巡航、追击三个阶段动力随时切换,全弹道合理分配燃料。目前主流分三种技术路线,
第一种是喉栓连续变推力,发动机喷管里头装一个可前后移动的耐高温喉栓,伺服电机受弹载电脑控制,往里堵喷口,燃烧室气压升高、推力瞬间暴涨,往后撤扩大通气面积,推力就稳步下降,能从满推力调到一成左右,近距离格斗弹起飞用小推力平稳脱离战机,缠斗时瞬间加力急转弯,不过内部精密调节构件对耐高温、密封性要求很高。
第二种就是咱们熟知的双脉冲多脉冲发动机,也是现役远程空空弹用得最多的方案,同一燃烧室里用隔热隔板把火药分成好几段,每段装药单独点火,第一段高燃速火药负责刚发射快速提速,第二段低速火药可以延迟点火,中段省油滑翔,快追上目标再二次点火冲刺,结构简单靠谱、故障率低,缺点是推力只能分段跳转,没法无级微调,PL15E远程空空导弹就是靠这套技术大幅拉长射程。
第三种是固体冲压变推力,也就是组合动力,导弹侧面带进气道,内部装药只生成缺氧燃气,再混进迎面进来的空气二次燃烧,靠控燃气流量和进气大小调节推力,不用自带大量氧化剂,同体积打得更远
而网传PL16空空导弹也是光杆弹结构,这种弹体取消中部主弹翼,只剩尾部小型舵面或者纯尾控,整枚弹身通体光滑细长,超音速飞行阶段砍掉弹翼带来的寄生阻力和激波阻力,全靠修长弹体自身产生体升,高速飞行节约燃料、雷达反射截面积更小,适合隐身战机内置弹舱,不占用额外挂载空间,但它有个天生短板,低速起飞阶段弹体升力不足,低空低速机动偏弱,全靠动力补升力,刚好就和固体冲压变推力的曲线互补。

可变流量固体冲压发动机,内部分成前置固体助推药柱和后置燃气发生器,助推段先短时点火把导弹加速到2.5 马赫以上,迎面气流能通过弹身两侧嵌入式进气道冲进燃烧室,燃气发生器里是贫氧固体装药,不靠自带大量氧化剂,燃烧产出可燃燃气,依靠调节阀控制燃气喷出量,配合可调进气道开闭大小,就能无级连续调节推力,推力从怠速巡航到满功率冲刺随意切换,全程可以持续做功,不像常规固体弹几秒烧完只能惯性滑翔,比冲比传统固体火箭高出近四成,省出来的装药空间要么放大射程,要么压缩弹径才能采用光杆构型。
二者结构融合上,进气道紧贴光杆光滑弹身两侧做埋入式设计,没有外露弹翼干扰进气流场,避免翼面乱流造成进气畸变、冲压发动机喘振熄火,光杆细长弹体还能拉长燃气发生器长度,在同样弹径里装填更多贫氧推进剂,助推发动机做整体内置,不额外突出弹体破坏光杆外形,尾部采用可调收扩喷管,配合变推力同步调整排气效率,同时尾舵配合发动机推力矢量,光杆低速缺升力时,发动机小幅加推用动力补充升力,高速巡航压低燃气流量小推力省燃料,逼近目标瞬间开大燃气与进气道,满推力拉升过载完成末端追击。
从全弹道工作流程来看,战机弹射离机瞬间,内置固体助推快速点火,短时间推到冲压起动速度,助推药燃尽之后,冲压模式正式接手,中段远距离巡航,发动机调低燃气供给、缩小进气道开度,小推力平稳维持3 马赫左右匀速滑翔,依托光杆低阻外形进一步压缩燃料消耗,射程比同尺寸常规布局导弹多出三成以上;
收到导引头锁定信号、进入不可逃逸区,飞控指令全开进气道与燃气阀,冲压满功率输出,光杆弹体在高速下,配合尾舵和矢量推力做到四十G 级大过载机动,全程动力在线,不会出现传统固体弹末端失速被战机甩开的情况。

除此之外各国下一代隐身战机配套远程空空弹,基本都在往光杆加可变固体冲压的路线靠拢,唯一需要解决的难点是大攻角机动下进气稳定控制,光杆做大过载偏转时进气道容易进乱流导致推力骤降,现在主要靠进气道自适应调节、弹载计算机联动推力阀实时修正进气流量来解决;
西大国的AIM260也是刚刚发布,也是号称射程300公里,但现在由于众所周知原因,缺乏关键材料,未来前景比较尴尬!
而PL16有之前技术积累,成熟度更高,甚至有可能采用了具备隐身棱形弹体,整体性能更高一筹!
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