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霹靂-12

英文名稱:PL-12

所屬國家:中國

類 型:空空導彈

研發單位:中國一航空空導彈研究院

霹靂-12空空導彈(PL-12外貿型號稱為SD-10/閃電-10)是上世紀九十年代中期中央軍委正式批准由中國一航空空導彈研究院主導研製國產先進雷達制導中距空空導彈。一種為中國人民解放軍空軍(PLAAF)和巴基斯坦空軍(PAF)研製的超視距空對空導彈(BVRAAM) PL-12的性能指標已達到著名的AIM-120、R-77等先進中距空空導彈的水平。

概觀

原產國 中華人民共和國

服役期間 2007

生產商 CATIC

單位造價 8.4萬美元

生產日期 2002

技術數據

總重 199kg

全長 3.93m

直徑 203mm

翼展 670mm

最大射程 大於100km

最大射高 21km

最大速度 Mach 4

武器裝備

裝彈類型 高爆破片

引爆方式 近發引信

發動機 固體火箭脈衝引擎

制導系統 慣性引導,中途資料鏈導引終端主動雷達導引

發射平台 J-11,J-10A/J-10S,J-8II,JF-17,Type 054/Type 054A,frigates

研發歷程

較早1966年3月的時候,我國開始研製一款半主動雷達制導的中距空空導彈——霹靂4。霹靂4是我國自行設計製造的第二個空空導彈,也是中國自行設計製造的第一個半主動雷達型空空導彈,以航空工業部所屬第六一二所(現為洛陽光電技術發展中心)和株洲航空發動機廠為主,1980年11月完成樣機部件地面定型試驗。1981年7月轉入第二階段研製,1984年生產出首批整彈樣機、發射裝置以及地面維護設備。1985年因其性能不能滿足使用要求而停止研製。該彈採用與美國的「麻雀」3A(AIM-7D)相似的氣動外形布局,即兩對全動式梯形彈翼裝在彈體中部,起控制舵和副翼雙重作用,4片固定式三角形安定面裝在彈體尾部,起縱向穩定作用。同時,該彈還採用與前蘇聯/俄羅斯在空空導彈設計上常用的方案,即「一彈、兩頭」方案,通過半主動雷達和被動紅外兩種不同導引頭的互換,形成半主動雷達和被動紅外兩種導彈型號,代號分別為「霹靂」4甲(PL-4A)和「霹靂」4乙(PL-4B)。

根據相關資料介紹,霹靂4導彈是我國對美國麻雀半主動雷達制導空空導彈進行逆向研製的結果。在越戰時期,美國發射的麻雀空空導彈命中率較低,有一些導彈燃料耗盡後落到地面,雖然受到一些損傷但是基本結構完好,對於我國這種對半主動雷達制導空空導彈研究比較薄弱的國家很具有參考價值。不過由於我國自身電子行業和火箭發動機實力薄弱,即便有先進的仿製原型也不可能將其性能完全實現。霹靂4在導引頭探測距離,最大跟蹤角速度和射程方面都與麻雀有著較大差距。隨著霹靂4導彈裝機對象殲九的下馬,霹靂4導彈就沒有繼續發展。殲8Ⅱ也曾經要裝備霹靂4空空導彈,但是由於用於霹靂4導彈制導的208火控雷達一直沒有完全實現制導半主動雷達導彈的功能,霹靂4也就沒能在殲8Ⅱ的翼下一閃寒光而是隨著時間的流逝掩埋在歷史的灰塵下了。

經過了改革開放後多年的積澱,我國的電子產業尤其是雷達產業水平有了較高的提升,在接近上世紀90年代的時期,我國已經基本具備了研製現代機載火控雷達和雷達制導空空導彈實力,也立項了相關的武器型號。

首先出現在國外媒體上的中國雷達制導空空導彈是被稱作霹靂11的半主動雷達制導的空空導彈。國外媒體認為霹靂11半主動雷達空空導彈是中國對義大利阿茲派德半主動雷達空空導彈進行仿製的結果,而阿茲派德空空導彈的前身就是美國的麻雀空空導彈。因此可以認為霹靂11是中國對麻雀導彈的曲線追尋。不過雖然霹靂11基本達到了仿製原型阿茲派德性能參數,但是半主動雷達制導的固有缺陷讓其並不足以擔當我國空軍主力武器系統的角色。

半主動雷達制導原理是這樣的:機載雷達對搜索範圍內的空域進行搜索,截獲目標機回波後即在平顯或者儀錶板上的顯示器上,目標的方位角和高度等信息也會一併顯示。飛行員根據回波的基本情況判斷是否轉入跟蹤,如果需要對目標進行進一步探測,比如航跡生成,識別等等,飛行員在顯示器上操縱跟蹤波門套住相應的目標回波並按跟蹤鍵。雷達轉入對目標的跟蹤後,就會按照一定的刷新速率生成目標的各種信息,完成發射導彈所需要的前期探測任務。如果需要發射導彈進行打擊,飛行員即可發射半主動雷達空空導彈。於此同時,機載雷達的主瓣會持續性的對目標進行照射,半主動雷達空空導彈的導引頭截獲到目標反射的載機雷達回波後,即沿此回波方向飛行。也有些半主動雷達制導導彈還需要接受載機雷達的基準信號,與目標回波進行相干解算後得到目標位置。

根據上述制導原理我們可以看出半主動雷達制導空空導彈的幾個先天缺陷。半主動雷達制導導彈在飛行的過程中需要持續性的接收目標的雷達回波,這就要求載機在發射導彈之後必須一直操縱雷達的主瓣對目標進行照射。這大大限制了載機的戰術機動靈活性,也給了對方反擊無法猛烈戰術機動躲閃的載機的機會。發射半主動制導雷達導彈之後,如果載機發現敵方也有導彈來襲,要麼在不中斷自己導彈制導的情況下進行機動躲閃,這會大大增加敵方導彈命中的概率;要麼立刻中斷自己導彈的制導進行規避,這雖然能暫時保全自己但是會喪失命中敵機的機會。

在幾年前的珠海航展上初次露面的閃電10主動雷達制導空空導彈應該是中國第一型正式向世人解開神秘面紗的雷達制導空空導彈,也是第一型正式展出的超視距空空導彈。SD10雖然屬於中國專門用於出口的中距雷達制導空空導彈,但是它的背後必然存在一個系統設計類似、性能更加優良的雷達制導空空導彈型號以供中國空軍自己使用。其正式亮相標誌著中國第四代空空導彈開始或者已經開始形成戰鬥力,標誌著中國空軍真正開始具備超視距空戰能力,它的研製成功也標誌著我國成為少數幾個有能力自主研製主動雷達制導超視距空空導彈的國家。

閃電10A空空導彈是中國一航研製的第四代先進中距攔射空空導彈,採用主動雷達制導,無線電近炸引信,具有超視距發射能力、多目標攻擊能力、發射後不管能力以及全天候作戰能力,能夠先敵發現、先敵發射、先敵摧毀、先敵解脫。可選擇複合制導模式、發射後不管模式和被動跟蹤模式等多種制導模式,具有多種抗干擾能力,適用於全天候、全高度、全方位的作戰環境。能夠在複雜多變的作戰環境中精確有效地攻擊各種有人駕駛飛機、無人駕駛飛機。

根據媒體相關介紹,閃電10的自用型號,也就是我國空軍自己將會裝備的主動雷達空空導彈的型號是霹靂12。霹靂12空空導彈彈頭部沒有導線肋條,中部彈翼固定,採用了流行的尾舵控制。霹靂12的彈翼比霹靂11小很多,大致相當於美國AIM-120A的尺度。採用主動雷達導引頭,結合慣性和指令中繼修正或者單向彈載數據鏈進行複合制導。出口型閃電10標稱的最大射程有70-80公里,根據這個數字可以推算出霹靂12有效射程應該大於30公里。據航展上稱,閃電10主動雷達引導頭的有效作用距離在25-30千米左右,比AIM-120的略遠。

總體來看,霹靂12的性能與AIM-120的早期型號AIM-120A基本相當。

現代戰爭對戰鬥機提出了同時攻擊多個目標的戰術性能要求。目前大多數機載雷達天線都是平板縫隙天線,只能提供一個主瓣信號進行搜索跟蹤和制導。如果發射了半主動雷達制導空空導彈,雷達的主瓣就必須為導彈制導提供持續性照射,這也大大限制了雷達進行其他工作的能力,比如搜索和跟蹤新的目標。因此,半主動雷達制導空空導彈也在多目標接戰中無法方便使用。另外,半主動雷達空空導彈在發射後就一直按照比例導引率或者修正後的比例導引率進行飛行。如果目標發現載機的導彈發射,必定會採取戰術機動降低導彈的命中概率。一般發現對方發射導彈後,目標機也會相應的射出一枚導彈對載機進行威脅,同時進行桶滾或者蛇形機動等導彈規避戰術動作。導彈的火箭發動機通常只工作數秒時間,剩下的射程都是導彈靠慣性飛行,因此導彈的能量格外的有限。

下面兩個戰術規避動作就是利用了這一點:桶滾和蛇形機動都是目標迫使導彈消耗額外能量的過程。目標在進行桶滾或者蛇形機動的時候,半主動導引頭收到的目標回波自然會隨著目標的運動而運動,從而也操縱導彈以一定的過載進行機動以保證滿足比例導引率或者修正後比例導引率的要求。這就等於額外增加了導彈的飛行路程,額外消耗了導彈的能量。很可能原本在射程內的目標導彈甚至無法射到,或者就算是射到也沒有足夠的能量命中正在機動的目標。由此可見,半主動雷達空空導彈在航路優化方面的能力十分不足。這是由於這個原因,動力射程能夠達到60公里左右的霹靂11空空導彈在實際空戰中的有效射程也只有25公里左右,不可逃逸區則更近。麻雀,阿茲派德等半主動雷達制導空空導彈也有類似的情況。麻雀在宣傳中70公里的射程也包含水分,實際作戰中的發射距離也不會超過40公里,對戰鬥機等機動目標的有效射程估計也只有30公里左右。

裝備配置

霹靂12的出現讓我國空軍真正具備了超視距空戰和多目標打擊的硬實力。與半主動雷達導引頭只有雷達回波接收機不同,主動雷達導引頭同時安裝了彈載雷達發射機和接收機。相當於導彈自己具備了獨立搜索和鎖定目標的能力。當然,彈載雷達受發射機體積和功率,雷達天線尺寸等限制不可能達到機載火控雷達的探測範圍,不可能獨立發現目標並且完全自主飛行。但是與半主動雷達制導導彈不同的是,主動雷達制導導彈並不需要載機的機載雷達進行持續性的照射引導,而僅僅需要載機的機載雷達每隔一段時間就刷新一次與目標交匯的預定坐標點數據。這個數據信息可以通過機載雷達旁瓣直接上鏈給導彈也可以通過載機的數據鏈發送至導彈的彈載單向數據鏈。導彈接受到預定交匯點坐標後,就將其對應至慣性制導系統的坐標系,導彈就按照慣導系統的引導獨立朝向此坐標飛行。這就大大降低了目標機機動對導彈能量特性的影響。因為主動雷達制導空空導彈的中段飛行不會像半主動雷達制導空空導彈那樣隨著目標機的機動而機動,而是有著更加科學的飛行彈道。一般空空導彈的固體火箭發動機只工作數秒鐘,發動機熄火後導彈靠慣性飛行命中目標。導彈末端的存能對於導彈能否命中機動目標有著很大影響。主動雷達制導導彈因為在中段飛行時只需要朝著預定攔截點,並不需要時時刻刻按照比例導引率跟蹤目標,就有了更多的戰術空間去優化自己的彈道。比如在發射初段,火箭發動機推力較大的時候,並不讓導彈平飛增速隨隨便便的把能量變成與空氣摩擦的氣動加熱,而是按照高拋彈道飛行。也就是說,導彈不直衝著目標飛行,而是首先爬升。這樣就把火箭發動機寶貴的能量儲存成了重力勢能,等到了末端導彈再俯衝加速追擊目標。這時即便火箭發動機已經熄火,導彈的能量依然比較充足,很大程度上避免了半主動雷達制導導彈的先天缺陷。因此即便採用同樣的火箭發動機,主動雷達空空導彈的有效射程都要大於半主動雷達制導導彈。

另外,主動雷達空空導彈也解放了載機。載機的機載火控雷達不用持續性的照射目標,就可以繼續接戰其他目標或者進行搜索跟蹤等其他任務。機載雷達主瓣只需要在進行其他任務時,每隔一段時間對目標數據進行一次刷新,生成新的預定攔截點並由旁瓣或者數據鏈上鏈給導彈就行。就算載機遭到攻擊被迫暫時放棄對目標的跟蹤,導彈也不會因為失去雷達照射而脫鎖,而是按照上一次刷新的預定攔截點飛行。載機進行了戰術規避機動後,依然可以重新為導彈提供更新的坐標點,此時載機制導的暫時中段並不會對導彈的制導產生致命性影響,只會從某種意義上來說降低了導彈的命中概率。等導彈到達預定的攔截點後就完全獨立,脫離載機的引導,啟動自身雷達搜索並且攻擊目標。這讓導彈保持命中率的同時,大大提高了載機的戰場生存力。

主動雷達空空導彈一般具有30-40公里左右的有效射程,而其本身的主動雷達導引頭的工作距離就有20公里左右。也就是說載機只需要負責導彈有效射程三分之一左右的制導任務即可完全不用管理導彈,這讓載機進行多目標接戰和攻擊成為可能。在機群作戰時,在較遠距離上載機只需要對多個目標保持跟蹤即可射出多枚導彈進行分別攻擊。雖然一般的平板縫隙天線機載雷達只有一個主瓣,並不能同時照射多個目標,但是機載雷達的主瓣只需要按照一定速率掃過各個目標生成坐標即可。而且一旦導彈進入末端自導階段,載機就完全不用管理導彈的飛行,導彈就會向各自瞄準的目標發動進攻。即便所有導彈都命中敵機的可能性不大,但是這樣的多目標群射能夠極大的大亂敵方的戰術編隊隊形和戰術意圖,為下一波導彈攻擊成功奠定非常好的戰術基礎。

服役部隊

媒體評述

外媒:殲15可掛裝「霹靂」-12導彈 是「危險的對手」

美國《外交家》雜誌近日刊文分析即將裝備「」號航母的殲-15艦載機的綜合性能,認為其擁有較強的對空、對海作戰能力。但文章也指出,由於受滑越起飛模式的限制,殲-15的整體作戰能力與美國海軍艦載機仍有不小的差距。

拓展火力打擊範圍

中國海軍「瓦良格」號航母主要憑藉其艦載戰鬥機執行艦隊防空、制海攻擊這兩大任務。《外交家》的文章說,殲-15艦載機的基本設計特點決定了其擁有較高的燃油裝載量。如果在減少燃油裝載量和武器載荷的前提下,採用滑越模式起飛,並在加油機的保障下,殲-15的作戰半徑可達700公里;加之殲-15可掛裝「霹靂」-12型空對空導彈,航母編隊的防空火力打擊範圍有望進一步延伸100公里。文章進一步分析,一旦殲-15和對手捲入近距離纏鬥,其大推重比和翼載荷低的優勢也將得到發揮,絕對是「危險的對手」。

《外交家》的文章還強調,中國海軍水面艦艇和潛艇擁有較為強大的對艦攻擊能力,但是這些平台進入攻擊位置的時間較長。而如果裝備先進導彈,殲-15艦載機能有效威懾以己方航母為中心的500公里範圍內的敵方水面艦艇;更重要的是,殲-15可在幾分鐘內就進入攻擊位置,這將為中國海軍指揮官提供更加靈活的戰術選擇。

高起點的選擇

據稱,中國海軍還可將滿載荷的殲-15部署在沿海機場,它們可以在升空後到安全空域接受空中加油,執行完第一波空中打擊任務後降落在航母上恢復戰鬥力。但事實上,採取這種做法主要是由於滑越起飛模式限制了殲-15的最大起飛載荷。受此影響,「瓦良格」號無法部署固定翼艦載預警機,只能由直升機提供早期預警,這同樣是其弱點。《外交家》的文章認為,受滑越甲板限制,殲-15的戰鬥力無法達到美軍艦載機的水平。

不過,有業內專家指出,中國屬於「航母俱樂部」的後起之秀,但首艘航母就選擇改裝「瓦良格」號並為之搭配重型艦載機,這樣的起點顯然不低。更重要的是,研發殲-15能最大程度地應用國產戰機上積累的經驗和技術,不僅有利於規避研發風險,還可以促成裝備儘早形成戰鬥力。

美媒:中國霹靂-12導彈動力性能已趕超俄R-77

環球時報駐美國特約記者王啟超報道:美國《航空周刊與空間技術》近日刊發文章稱中國正在獨立研發先進武器裝備以實現自身的意圖。

文章說,中國努力瞄準未來10-15年的先進科學技術,發展包括先進戰機、空射武器、空中加油機和戰略運輸機、巡航導彈和彈道導彈在內的武器裝備,其中很多是為未來可能的台海衝突做準備。

文章說,多年來,中國在軍事技術革新方面依賴俄羅斯,但如今,北京幾乎能夠與莫斯科平起平坐,中國在蘇-27基礎上研製的殲-11B戰機配備了國產雷達、國產發動機和國產空空導彈。,殲-11B上配備的中國產霹靂-12型雷達制導空空導彈雖然有一些俄羅斯方面的影子,但它比俄制R-77空空導彈具備更優良的動力性能。

文章提到,在其他項目上,中國正在研發的下一代戰機F-12引人注目,此外,中國還在發展能夠對機載雷達進行干擾的數字射頻存儲器(DRFM)以及定向能系統(例如高能微波、射頻和激光)等先進裝備。上述武器可能是針對台灣進行進攻性部署做準備,同時將陷(馳援台海的)美軍於困境。

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