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刺破青天锷未残——国产鹰击12超音速反舰导弹小记

时间:2019-03-22 06:15:59

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刺破青天锷未残——国产鹰击12超音速反舰导弹小记

“刺破青天锷未残”,释义为“山之险峻,山可以高得来刺破青天,而锋刃未残”。寓意“山峰之利,令天地为之胆寒”。在国产武器当中,亦有这样一款利器,其锋刃之利足已让敌人魂飞魄散。这款利器就是我国第四代反舰导弹——鹰击12超音速反舰导弹。

前世今生——鹰击12研发背景初探

鹰击12的诞生,与我国上世纪90年代面临的严峻反舰形势有直接的关系。周边快速扩散的宙斯盾防空系统使得我军当时装备和在研的反舰导弹面临全部失效的危险。在这样的危急时刻,我们做了两手准备,一方面从俄罗斯引进了包括SS-N-22,KH31,俱乐部等在内的多型反舰导弹(包含相应的技术)应急,另一方面,启动了国产第四代反舰导弹的研制。

鹰击12出现的最直接原因

90年达最先进的鹰击83对抗宙斯盾以及很吃力

PS:与很多小伙伴认为的不同,处于共同利益的需要(共同对抗某超级大国),以及中国更好的保密环境(不像印度那样与西方关系密切)。相对而言,只要价格合适,俄罗斯其实非常愿意转让技术给中国。

鹰击12与日炙——只是英雄所见略同,没有谁仿制谁

目前有一种很流行的说法,说鹰击12是直接仿制的日炙。其实不然,早在70年代末,我国就已经开始了超音速反舰导弹的研制,并成功研制出C101和C301两款超音速反舰导弹,掌握了包括冲压式发动机在内的全套技术。这两款导弹虽然最终没有服役,但却为鹰击12的研制打下了坚实的基础。

C101超音速反舰导弹

C301超音速反舰导弹

另外,鹰击12的立项研制时间是要早于SS-N-22“日炙”反舰导弹的引进。当然也不是全然没有关系,“花钱只买装备不要技术”这样的傻事我们是不做的!日炙对研制鹰击12的最大的贡献应该是一种理念吧,即“整体式冲压发动机的概念”。冲压发动机我们有,固体火箭助推器我们也有,但是拘泥于老的思想,并没有把这两者整合在一起的概念,而是将两者分开布置(见下图)。

图中4个白色的为固体助推火箭,两个橙色的为冲压发动机

PS:千万不要小看了20多年前的C101和C301,目前台湾省的雄风3除了制导系统更先进外,其它部分的技术水平最多也就和C101和C301相当。

SS-N-22“日炙”反舰导弹的“整体式冲压发动机”将冲压发动机和助推火箭发动机通过串联的方式整合在一起,助推火箭燃烧完毕后的壳体作为冲压发动机的燃烧室。相对于外挂火箭助推器的方式,整体式冲压发动机极大地减少了导弹的横向截面积和飞行阻力(缺点就是弹体长度增加),日炙的思路绝对地称得上奇思妙想。

SS-N-22“日炙”反舰导弹

KH31导弹的尾部,可以清晰看到弹体上的四个进气道

俄罗斯的奇思妙想,加上我们强悍的设备小型化能力和超强的电子工业水平,于是,鹰击12便诞生了,正式公开亮相,正式服役。

鹰击12于正式服役

鹰击12的整体性能分析

弹首进气还是附加进气道,鹰击12气动布局解析

鹰击12采用了圆柱形弹体,抛物线形头部,四个旁侧进气道采用X型布局布置在弹体中部,进气道整流罩研制至弹体尾部,四片梯形(小展弦比切尖三角翼)主弹翼和四片梯形(小展弦比切尖三角翼)尾翼采用“两两一组”的方式配置于四个进气道整流罩上,确保了鹰击12的高速飞行性能。

鹰击12的气动布局

鹰击12之所以布置多达四个进气道,这样的好处就是导弹大迎角飞行时的进气性能较好。当导弹进行大迎角飞行的时候,至少有两个进气道能保障导弹的正常进气。缺点就是进气道总压恢复受到限制,另外由于弹体开口较多,结构比较复杂,弹体结构需要进行加强。不过鹰击12的四个呈X型布置的进气道采用的是焊接方式安装在弹体上,正好可以起到加强筋的作用,以非常小的重量代价实现了弹体结构性能的提升。此外,矩形进气道带来的可观升力提升一定程度上可以弥补超音速反舰导弹普遍存在的“升阻比不高”的问题,对提升射程和机动性有一定的帮助。

鹰击12的气动布局性能较好

可能会有小伙伴会问到,鹰击12为什么不采用结构更简单,外观更简洁的弹首进气设计。其实这是通过综合权衡做出的选择。弹首进气虽然结构简单,进气效率和压缩效率更好,尤其是在大仰角飞行状态下效果也非常好。而且简洁的外观更有助于减少飞行阻力。但是最大的缺陷就是大幅度减少了电子设备的安装空间,对导弹导引头的设计和制造提出了更高的要求,变相增加了成本。

采用弹首进气的CX-1超音速反舰导弹

三军通用化设计的鹰击12——尺寸很NICE!

得益于我国领先的电子化水平和强悍的设备小型化水平,鹰击12在实现了比日炙更大射程和更快速度的前提下,导弹体积和重量大幅度减小。弹体长度控制在6.5米,弹径在0.5米,弹重约2.5吨,弹头重量约250千克(数据根据鹰击12出口型号判断)。相对于目前大量装备的同类型的日炙和布拉莫斯反舰导弹,鹰击12导弹的尺寸和重量的控制得相当好,更加注重导弹的适装性。从目前网上披露的情况来看,鹰击12已经具备了机载,舰载和陆基三种发射方式,理论上,鹰击12也具备从潜艇发射的可能。

可以看出鹰击12体积重量控制得非常好

空中发射鹰击12

舰载发射鹰击12

岸基发射鹰击12

固液之争,鹰击12动力系统

我国在90年代掌握冲压发动机技术后,研制了包括液体,固体和固液结合等多种类型的冲压发动机。根据鹰击12较小的体积重量和用途来判断,使用液体冲压发动机的可能性会更大一些。相对于固体燃料,液体燃料的能量密度更高,发动机推力可调节,多适用于飞行包络(高度和速度)较宽和射程较远的导弹。

冲压发动机示意图

鹰击12的最大速度之谜

作为超音速反舰导弹,鹰击12的飞行速度绝对是大家关注的重点。当然,鹰击12作为现役装备,参数并没有公开,不过我们可以根据现有资料分析一二。

目前冲压发动机属于亚燃冲压发动机,超音速气流需要减速到亚音速才能进入燃烧室,所以亚燃冲压发动机的速度受到限制,理论值在6马赫以下,实际速度一般在2~4马赫,至于更快的超燃冲压发动机现在还处于研发阶段,离实用化还有很长的路要走。因此鹰击12的速度很难超过4马赫,大致应该在3~3.5马赫,这个速度应该是比较准确的,鹰击12的出口型CM302最大速度就在3~3.5马赫。

鹰击12的出口型CM302最大速度在3~3.5马赫

制导与攻击模式,这很科学

根据鹰击12出口型CM302的资料判断,鹰击12的制导方式应该是“北斗卫星制导+中端数据链+末端宽频主动雷达”的复合制导方式。而根据制导方式判断,鹰击12的攻击方式大致分为两种。

携带鹰击12的轰6G

第一种是全程超音速掠海飞行,巡航高度在12~15米之间,巡航速度约1.5马赫,末端降低高度至3~5米,并加速到最大速度进行攻击。采用这种模式隐蔽性更强,突防效果最好,不过射程最近,大约在150千米。

第二种就是全程高空弹道,在大约15千米高度进行高速巡航,在末端降低到掠海高度进行攻击,或者飞抵目标上空直接进行攻顶攻击。这种模式下,鹰击12的最大射程可以达到300千米。

轰6发射鹰击12动图

在弹药威力方面,虽然鹰击12的战斗部重量只有250千克,不过附加上鹰击12高达3.5马赫的巨大动能,再加上战斗部类型为半穿甲型,可以在穿入敌舰内部再爆炸,其毁伤效果要远远大于同级别亚音速反舰导弹。

结语

鹰击12的服役,不仅使我国的反舰导弹的技术水平达到了一个新的高度,而且也为我国的反舰战术发展提供了新的可能,比如可以更换为反辐射导引头,对敌方宙斯盾系统进行点穴攻击,瘫痪敌方的防空系统,为后续其它反舰导弹打开进攻的安全通道。从这点来说,鹰击12反舰导弹不愧是我军王牌中的王牌。

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