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这个问题真是非常宽泛,导弹型号众多,各有不同,只能简要概述。
我们知道地空\\空空导弹并不是全程动力飞行的。在其最大射程中只有一半甚至1/3的距离属于有动力飞行阶段,再往后就是吃能量老本,靠惯性飞行。
导弹最具杀伤力的阶段就是有动力飞行阶段。此阶段导弹拥有最大的过载和机动能力。一旦动力耗尽,导弹的机动性大打折扣,击中目标的概率也将大大降低。所以,导弹的动力飞行阶段当然是时间越长越好。
最简便的方式就是增大导弹尺寸,携带更多的燃料。但是尺寸变大,又会影响导弹的机动性能,所以需要在导弹体型、机动能力、动力射程之间寻找最佳平衡点。
空空\\地空导弹采用固体火箭发动机或冲压喷气发动机。
其中固体火箭发动机工作时间很短,从点火到停止工作一般也就是几秒到几十秒时间不等,一般不超过30秒,因为携带的燃料极其有限。比如AIM-54不死鸟,发动机工作28秒。AIM-120B,约20秒左右。近距弹更少,只有几秒。
▲AIM-54I 不死鸟
液体燃料的冲压发动机,因为不需要额外的氧化剂,可以携带更多的燃料,所以工作时间比较长,最长的有100多秒。比如欧洲“流星”空空导弹。
▲欧洲 流星空空导弹
为了尽可能提高固体燃料导弹的动力射程,人们又研发出双脉冲固体火箭发动机,将固体燃料分成几段隔开。导弹发射时,发动机先工作几秒将导弹提速,然后关机惯性飞行一段距离,等接近目标时发动机再次工作几秒钟,大幅提高导弹的末端机动能力。
大体就是这样子了。更详细的数据就太复杂了,和距离,机动,高度,迎头、尾追等等都有很大关系的。
和风漫谈
远距弹我了解不多,这里就讲讲中距弹吧。
空空导弹的飞行时间很大程度上取决于其发动机的工作时间,是一项重要的性能。从越战到今天,空空导弹提高的不仅仅是其导引头性能,抗干扰性能,发动机的工作时间也有了长足的提高。
越战时期服役的AIM-7E,其发动机工作时间在4s左右。而今天的AIM-120的发动机工作时间已经接近10s了。而发动机工作的这段时间被称为“动力射程”,其所占的时间长度约占整个最大射程飞行时间的16%。
整个空空导弹的飞行全程可以概括为一小段动力段支撑起大段的滑翔段。
对于AIM-120C这种比较先进的空空弹来说,发射后如果不做任何机动那么可以维持在1分钟内都有一定的机动能力。
影响空空导弹射程的因素包括载机的发射速度,载机的发射高度,敌机的高度等等。
同样的导弹,当载机发射导弹时的速度提高,导弹的射程也会提高。
上抛弹道也会提高射程,因为高空的空气更稀薄,上抛弹道的导弹阻力更小。
不过,上抛弹道不见得是万能的,某些场合会有副作用。
因为空空导弹的这种特性,实际使用中真正对敌机有威胁的并不是导弹的最大射程,而是不可逃逸区。当然不可逃逸区说的也并不是这个距离内飞机一定会被打下来。而所谓的标称的导弹4km/s的极速在实际使用中也是不存在的,空空导弹在飞行中绝大部分都是低于这个速度的。
不可逃逸区:即在该距离内当导弹发射时,敌机立即进行反向机动无法依靠速度摆脱导弹。
攻击不可逃逸区内的敌机,导弹的动能充沛,能够造成实质性的威胁。而不可逃逸区大小通常是导弹最大标称射程的三分之一。
贞观防务
挂载在战机翼下的欧洲“流星”中程空空导弹
无论是地空导弹还是空空导弹射程都是由动力飞行阶段加惯性阶段组成的,由于弹体体积的制约,空空导弹的动力飞行阶段其实并不长,在导弹发动机工作结束后,导弹会依靠惯性和弹翼升力继续飞行直到坠落,在此期间还会因为变向机动等原因使得射程持续降低。
空空导弹受载机限制,直径和长度都不会很大
早期导弹和火箭大多采用液体火箭发动机,液体火箭发动机拥有比冲大,动力足,工作时间长等优点,但是燃料需要临时装填,燃料毒性大,不易保存等固有缺点使得其不适合成为对反应速度要求极高的现代地空/空空导弹的发动机。为了能够做到快速准备,快速发射,现代地空/空空导弹基本都采用固体火箭发动机,大部分空空导弹的发动机工作时间都以秒记,根据射程不同从几秒到十几秒不等,由于空空导弹在发射时能够得到载机本身的速度和高度加成,所以体积较小的空空导弹往往可以拥有很大的射程。
使用冲压发动机的导弹上有明显的进气道
为了提高导弹射程,现在还出现了一些特殊的导弹发动机,例如冲压式发动机和双脉冲式火箭发动机,冲压式发动机利用空气中的氧气作为氧化剂,弹体本身不用携带氧化剂,这样就可以装填更多的燃料,使得导弹拥有更长的动力飞行时间,而双脉冲式发动机则是通过发射初始阶段发动机进行大推力工作,导弹达到一定飞行速度后,发动机转入小推力持续推进,这种方式可以使相同燃料体积的火箭发动机达到更大的工作时间。
远程地空导弹都是“大块头”
地空导弹体积和重量要比空空导弹大的多,因此可以装载更多的燃料。由于要从地面爬升至打击高度,地空导弹的发动机需要持续做功,因此地空导弹发动机的工作时间也比空空导弹长的多。
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