观点 2019-10-09 08:10

采用冲压喷气发动机的地对空导弹可能重获新生

郭道平 摘自 英国国际战略研究所网站

2019年9月27日,英国国际战略研究所(IISS)网站发布题为“Breathing life back into ramjet-powered surface-to-air missiles”的博客文章,作者是道格拉斯·巴里(军用航空航天高级研究员)和约瑟夫·登普西(国防与军事分析副研究员)。博文指出,如今只有少数几种采用冲压喷气发动机的地对空导弹系统仍在服役,但对高速制导武器兴趣的重燃和投资可能促使冲压喷气发动机技术卷土重来。

采用冲压喷气发动机的地对空导弹系统可能会卷土重来。20世纪50和60年代,这种发动机对于西欧、苏联和美国的中远程地对空导弹系统的研发至关重要。由此产生的系统中,如今只有少数苏联时期的2K11“圆圈”(SA-4“加涅夫”)和2K12“库班河”(SA-6 “有利”)还在服役。挪威擅长力能学与推进的Nammo公司则希望改变这一状况。

Nammo公司正在开发冲压发动机,相信它可以为扩展地对空导弹的射程提供基础,其交战能力将远远超过当今大多数西方系统。该公司声称,高空飞行时射程包线可超过400千米,尽管该公司一位官员承认这会导致瞄准问题。

冲压发动机与固体推进剂发动机的不同之处在于,它们使用大气中的氧气,而不必携带固体发动机中的氧化剂。与固体推进剂导弹大小相同的冲压喷气发动机导弹,将提供更大的射程和更高的平均速度。占固体发动机大部分质量的氧化剂被燃料所代替。

使用冲压喷气推进的地对空导弹还具备另一种能力,即在对抗相对较快的高空目标时依然存在动力,而在同样情况下,固体推进剂导弹的发动机将被烧毁,导弹会迅速失去能量。

布局与匹配

于9月10-13日在伦敦举行的最新一届国际安防装备展览会上,Nammo公司展示了采用冲压发动机的地对空导弹设计的概念模型。该设计采用了较短弦长的弹翼,进气口位于导弹下巴,其尺寸与美国国家先进地对空导弹系统(NASAMS)发射箱匹配。

NASAMS使用雷神公司开发的AIM-120先进中距空对空导弹的改型。该公司正与挪威Kongsberg防务和航空航天公司就NASAMS和升级的NASAMS II进行合作。Nammo公司生产用于AIM-120导弹系列的固体推进剂发动机。根据IISS的军事平衡+数据库,除了挪威,NASAMS II的用户还包括芬兰和荷兰。

Nammo公司现在正寻找可能的合作伙伴,而这些合作伙伴要对采用其冲压喷气发动机的地对空导弹或其他导弹感兴趣。同时,该公司正在争取于2022-23年对冲压喷气发动机进行首次地面试射。

坚实的需求

冲压喷气机需要某种形式的固体助推器,以达到能够有效维持冲压喷气发动机燃烧的过渡速度。Nammo公司的设计采用马赫数约为3的一体化固体助推器。当前,设计已优化为以3.5马赫的速度巡航飞行15.2-18.3千米。

安装在下巴的进气口位于直径减小的弹体前部下方,而弹体其它部分的直径保持不变。该设计是根据将导弹装在现有NASAMS发射箱中的要求来决定的。导弹沿弹体长度有4个整流片,其中2个作为旁路管道,通过改变气流使发动机节流。

Nammo公司表示,除了用于地对空导弹,冲压喷气发动机还可以用作增程型空对空导弹的主发动机。欧洲导弹制造商MBDA的火箭/冲压喷气“流星”空对空导弹已在瑞典和英国服役。

但是,Nammo公司的近期发展目标是对其冲压喷气助推炮弹HE-ExR(高爆极限射程)进行试射。这种炮弹的射程预计可达150千米,实弹测试将于2020年开始。2019年6月,Nammo公司与波音防务、太空和安全公司签署了一项HE-ExR研制协议。

Nammo公司能否实现研制出地对空导弹冲压喷气发动机的目标还有待观察。然而,显而易见的是,对高速制导武器兴趣的重燃和投资将使冲压喷气发动机和超燃冲压发动机(超声速燃烧冲压喷气发动机)技术在攻防角色中得到更广泛的采用。

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