战机进入空空导弹“不可逃逸区”一定“在劫难逃”吗？

忘情 · 发表于 2018-4-2 09:45:04

本帖最后由忘情于 2018-4-4 09:24 编辑

本文刊载在《世界军事》2018年第5期上，以下是正文：

不少人看过《空天猎》后颇感纳闷：终极决战时，为什么在中近距离上，无论是主动雷达制导的“米卡”，还是红外制导的“魔术”2都纷纷失的？就连歼-10C上挂载的国产最新型红外成像格斗弹“霹雳”-10也打空了？不是说只进入空空导弹的“不可逃逸区”，敌机就在劫难逃吗？

要搞清楚这个问题，还要从什么是“不可逃逸区”说起。

忘情 · 发表于 2018-4-2 09:45:27

真正含义

所谓 “不可逃逸区”，是指空空导弹在这个区域内，发动机仍在工作，导弹处于增速或匀速阶段，可用过载达到或接近最大值，因此如果敌机处在这个区域内，那么在没有电子或红外干扰的情况下，导弹亦不出故障的情况下，飞机如果仅凭自身的机动能力，几乎是不可能摆脱导弹攻击的。

有人将“不可逃逸区”等同于导弹处于有动力飞行（发动机工作）可以达到的最大区域，其实有失偏颇。因为这种理解根本没将敌对双方态势考虑在内。举个例子，本机携带的空空导弹最大离轴发射角为60°，而敌机却处于本机3点或9点钟方向，且与本机背道而驰。由于本机空空导弹导引头根本就捕获不了目标，因此只能继续挂在发射梁下待机。两机哪怕相距再近，敌机都显然并不处于本机空空导弹的“不可逃逸区”内。

因此，空空导弹“不可逃逸区”的范围，除与导弹有动力飞行所能达到的最大射程有关，还与敌我双方态势、导引头是否能锁定对手有关。实际上，空空导弹的“不可逃逸区”并非一个固定的数据，而是一个飞行包线。在研发时，厂商对“不可逃逸区”包线边界的测算综合考虑到了导弹飞行性能、导引头性能、目标机动包线等条件。但对方飞行员的决策和临场发挥水平，是根本无法预测和计算的。因此这样测算出来的静态飞行包线，主要反映的是导弹本身的性能。

实际空战中，敌我双方在三维空间高速运动，瞬间态势往往变化急剧，再有经验的飞行员也无法迅速而准确地评估敌机是否已进入本机导弹的“不可逃逸区”。因此这项极为复杂的计算工作，全部交由机载火控计算机完成。火控计算机在实时更新计算目标速度、航向、高度等因素后给出的“不可逃逸区”动态飞行包线，作用是给飞行员作战术决策参考。简单地说，就是告知飞行员，就敌机现在所处位置和态势而言，已方空空导弹发射后与敌机遭遇的概率是100%。告之的方式，是在平视显示器上给出一个直观的几何图形，代表敌机的光标进入这个图形区域后若被红外格斗弹的导引头截获，或被火控雷达成功锁定，符合发射雷达制导空空导弹条件，系统便会以闪烁光标、颜色变换和声音提示的方式，将信息传达给飞行员。

对空空导弹而言，其“不可逃逸区”的静态飞行包线，一定是远远小于其极限飞行包线的。一般而言，其“不可逃逸区”的动态飞行包线也会明显小于静态飞行包线。

努力扩大空空导弹“不可逃逸区”的飞行包线，是设计师和飞行员共同的共识。设计师方面的主要举措有二。一是采用双脉冲固体火箭发动机或喷气冲压发动机，以尽可能延长导弹动力飞行时间和飞行距离。二是采用高抛弹道。即导弹发射后先爬升，再转入平飞，最后转入俯冲攻击。三是努力提高导弹离轴发射角度、瞬间视场和辨识目标能力。

前二者是因为空空导弹火箭发动机实际工作时间很短，大体在4秒至10秒间，其中以6秒至8秒区段的最为常见。而一旦失去动力，导弹速度衰减很快，实际可用过载也急剧下降。而根据测算，空空导弹瞬间过载要在目标飞行物的5倍以上，才有极大把握送上“死亡之吻”。因此努力延长发动机工作时间，可极大拓展“不可逃逸区” 飞行包线。采用高抛弹道，在弹道后半段即便燃料耗尽，导弹依旧可以靠势能换动能，延缓速度衰减，也能在一定程度上拓展“不可逃逸区”飞行包线。

后者更好理解，要是导引头锁不住或跟不住目标，导弹动力再充沛、瞬间过载能力再强，又有何用。

而飞行员的具体举措，概括起来就是通过一系列战术机动，抢战有利的发射阵位，赋予空空导弹良好的初始发射条件。具体措施有打开加力燃烧室，让本机尽可能加速，获得并保持一定的高度优势等等。

现代空空导弹，尤其是近距红外格斗弹，其最大瞬时过载普遍在40G以上，甚至还有超过50G的。战机的最大过载，受飞行员承受能力所限，最大也不过9G左右。而且还不是在飞行包线任何一点处都能有这么大的过载。那么，这是不是意味着战机进入空空导弹“不可逃逸区”动态飞行包线内后，就一定在劫难逃呢？答案是：未必。因为被攻击方如果发现及时，处置得当的话，用干扰结合大过载机动的方法，仍有可能“虎口脱险”。

忘情 · 发表于 2018-4-2 09:45:50

机动欺骗

以红外制导近距格斗弹为例。其导引头是通过探测目标发动机喷管、尾焰及蒙皮气动加热的红外辐射，来获取导引信息。其作用距离除与目标的红外辐射强度及辐射光谱特性有关外，也与导引头的灵敏度及外在环境有关。根据工作机理，这类导引头又可分为点跟踪和红外成像跟踪两种。

对付点跟踪的红外格斗弹，飞行员的应对策略是以单发间隔抛射红外诱饵弹的同时，战斗机在垂直于来袭导弹航迹方向上作大过载离心机动。这里所称的离心机动，是指红外诱饵弹往某个方向抛射，战机朝相反方向机动。这种做法的依据是，在导弹导引头视野内抛出多个红外干扰弹，各干扰弹与飞机共同形成多个目标信号源。当来袭空空导弹红外导引头同时收到多个信号，无法加以区分，只能向导弹驾驶仪发出向各个方位的调整指令。这就相当于导弹航向错乱，各个真假目标如同用一根无形的绳子从几个方向牵引导弹，恨不得把导弹五马分尸。导弹舵机响应的结果，就是不停的摇摆，最终只能对准这几个信号源构成的几何中心飞去。

应对策略能否奏效，有两个关键点。一是飞机大过载机动的时机，要控制在来袭空空导弹预计与本机交汇前2至3秒。机动过早，未必能骗得过导弹，亦未必有把握脱离导引头瞬间视场。机动过晚，战斗机与导弹交错而过的距离过近，亦有可能引发导弹近炸引信动作，从而导致战斗机被毁伤。这个时间节点的把握，从前全靠飞行员的估算和个人经验，但现代战机能通过机载传感器侦测到导弹发射羽烟，再由计算机根据双方航迹、速度推算出预计交汇时间，并以声光报警的方式将信息传递给飞行员，以供决策。第二个关键点，就是飞行员一定要头脑清醒，要操纵飞机作远离信号质心机动。若机动方向反了，朝由几个信号源的质心方向机动，那么导弹导引头即便失的，也有可能毁伤飞机。

红外空空导弹错失真正的目标后，如果近炸引信没被红外诱饵弹诱发动作，那么导弹还有无可能转过弯来展开二次攻击呢？这是不可能的。因为此时导引头已经失的，载机又无法重新加以引导，弹载计算机哪里能知道在茫茫三维空间里该指挥导弹朝哪里机动才能重新捕获目标呢？所以导弹只能依惯性飞行，最后自毁。

有人觉得红外点跟踪的近距格斗弹好躲、好骗，但对付红外成像制导的格斗弹就没那么容易了。实际上，被攻击方与之对抗的原理是一样的。只不过将对抗红外点跟踪格斗弹时的朝一个方向以单发间隔抛射红外诱饵弹，改成在短时间内向各个方向群抛红诱饵弹。

这么做的原理是：所谓红外成像跟踪，实际上是弹载计算机用算法处理相邻的两幅成像，再与下一幅成像迭加，从而形成目标大致轮廓。弹载计算机自动快速寻优，得出目标轮廓的质心位置，将其作为飞行控制基准。一旦被攻击方瞬间向各个方向大量抛射红外诱饵弹，各弹爆发时的热焰和各诱饵弹的尾烟，形成一种类似气溶胶的高温烟雾，遮挡或湮没飞机机体红外牲，并使得红外成像导引头原先跟踪的图像轮廓突然扩大了几倍、几十倍。而且新的大图像轮廓还不规则，大图像质心自然也就发生瞬间畸变，实际上与原先飞机轮廓的质心相距甚远。红外成像导引头会控制导弹向这个新的、扩大的图像轮廓质飞去，加上被攻击战机的离心机动，两相作用，空空导弹的实际偏差被拉大到无以复加，自然就没法命中真正的目标了。

忘情 · 发表于 2018-4-2 09:46:12

三管齐下

对付雷达制导的中远距空空导弹，无论是末端主动雷达制导型，还是全程半主动雷达制导型，被攻击方首先要做的，就是设法摆脱对方机支架火控雷达锁定。摆脱的原则，无非是同时使用主动被电子对抗措施+大过载机动。

主动电子对抗的原理，是已方电子战系统将对方的雷达信号延时、或提前反馈回去，在对方雷达屏幕上造成有数个目标的假像，难辩真伪。当然，这种欺骗随着双方距离的接近变得非常不靠谱，当雷达返回信号比目标欺骗信号强烈时，火控雷达就可以识别哪个才是真正的目标，这个效应叫做“烧穿”。机载雷达对对方电子对抗措施的烧穿距离是各国机密，通常这个距离是 25千米左右。如果机载雷达功率更大，性能更好，电子战吊舱功能更全，那么就能增大己方雷达的烧穿距离，降低敌方烧穿距离。

此外，向各个方向群喷箔条干扰弹，并施放自带动力，能在一定时间内持续飞行，并能逼真地模拟真实战机航速、航向及雷达反射特征的空射诱饵弹，同样有可能迷惑、吸引、欺骗对方机载或弹载雷达，从而保护真正的飞机。

当然，要对付雷达制导空空导弹，仅靠以上主、被动电子对抗措施还远远谈不上保险。被攻击的战机必须在采取以上措施的同时，进行大过载机动。最有效的机动方式有两种。一是向与敌雷达波束方向成90°角的方向机动。现代战机雷达和弹载雷达多为脉冲多普勒体制。战机如此机动，敌方雷达会误以为这是处于静止状态的地面目标，系统自动将其过滤掉。这样，被攻击战机就摆脱锁定了。

另一种有效办法，就是先大过载下滑俯冲加急转弯，再以最大过载垂直拉起。因为在下滑俯冲急转弯过程中，被攻击战机可以利用地面杂波作掩护。虽说未必能第一时间摆脱雷达锁定，但对方机载雷达却不得不在对空、对地模式间转弯，会影响跟踪效果。加之机载雷达垂直方向的视野，只有水平方向视野的一半左右。如果被攻击方动力强劲，垂直机动性能佳，是完全有可能在机动过程中摆脱雷达锁定的。
此外，空空导弹的垂直机动性能远逊于水平机动性能。尤其在由俯冲急转为爬升状态时，空空导弹需要承受的过载极大，会极大损耗导弹动能。一般而言，空空导弹的升阻比只有4~8。如果以50G的过载转向，轴向将承受-6.3G~-12.7G的加速度。按平均值-9.5G计算，一枚速度达1000米∕秒的导弹如果发动机停止工作的话，将会在11秒内减速到0。如果目标不是恰好处于空空导弹“不可逃逸区”动态飞行包线中心位置，那么导弹燃料耗尽时又被迫爬高，动能和实际可用过载均将急剧下降，目标很容易逃到导弹“不可逃逸区”动态飞行包线之外。

那么，被摆脱的雷达制导空空导弹，是否能在载机的引导下，转回来进行二次攻击呢？一般来说，即便是失的雷达制导空空导弹仍有动力，但已离“油尽灯枯”不远了。要在双方态势变化剧烈的三维空间里绕个大圈转回来继续“死磕”，恐怕也是心有余而力不足。

因此，无论是红外制导还是雷达制导，不管是近距格斗弹还是中远程空空弹，甭管研发厂商出具的纸面性能有多牛，其实际作用时间都极其短暂，有效攻击机会都只有一次。在双方激烈对抗的三维空间里，在与目标接近的电光火石间，一旦错过了真正目标，便永远失去了“建功立业”的机会。

hotmen · 发表于 2018-4-2 12:27:32

听说给纸媒投稿，收益远不如自己开公众号。

忘情 · 发表于 2018-4-2 14:20:42

hotmen 发表于 2018-4-2 12:279 s* T; v5 ~# @. z" a) e
听说给纸媒投稿，收益远不如自己开公众号。

未必，除非公众号做得很大，十万加以上。

另外，我的博客都被组织接管了，哪还能容我开公众号？我们这里在职人员开公众号是要向组织报批登记的。

nettman · 发表于 2018-4-2 15:07:28

hotmen 发表于 2018-4-2 12:27
1 w( I" ~$ B7 z听说给纸媒投稿，收益远不如自己开公众号。

纸媒稳定

nettman · 发表于 2018-4-2 15:22:38

忘情发表于 2018-4-2 14:202 N( P0 S5 c/ L7 d' A
未必，除非公众号做得很大，十万加以上。
; E1 |# M6 {4 ]$ e/ l) p& y2 ?2 ~- D- n" N" i. f: D
另外，我的博客都被组织接管了，哪还能容我开公众号？我们这里 ...

组织

苏双 · 发表于 2018-4-2 17:08:42

忘情发表于 2018-4-2 14:20
/ l/ @7 Z: |7 ?6 |5 M% `未必，除非公众号做得很大，十万加以上。1 A1 w. l7 Y/ e) M

2 Q* Y/ Q$ P. p( @" }: ]' V另外，我的博客都被组织接管了，哪还能容我开公众号？我们这里 ...

而且纸媒的成就感不是公众号可比的

lorry · 发表于 2018-4-2 17:14:50

那是，网络无远弗届。

料理鼠王 · 发表于 2018-4-2 19:09:10

还是人认认真真发点文字，挣稿费才是王道。
可以参考晨斯基，发观网。

鳕鱼邪恶 · 发表于 2018-4-2 20:47:18

冲压发动机的空空弹，咋对付？

晨枫 · 发表于 2018-4-2 21:50:23

料理鼠王发表于 2018-4-2 05:09, c+ V9 V* M. o
还是人认认真真发点文字，挣稿费才是王道。- S' v" v8 D$ J$ N" I- V
可以参考晨斯基，发观网。

这稿费指望不得，买几根油条是够的，像小五那样买鞋就不够了，得光脚上街买油条了。

料理鼠王 · 发表于 2018-4-2 22:07:01

晨枫发表于 2018-4-2 21:502 J: @) J2 w H7 W& H4 S: o
这稿费指望不得，买几根油条是够的，像小五那样买鞋就不够了，得光脚上街买油条了。 ...

至少知名度提升，约稿就多了。
也算一种变相广告。

还是感谢各位的分享，收集这些资料真不容易。

HITLERZHAO · 发表于 2018-4-2 23:11:30

1. 出乎很多人的预料,最重要的事情恰恰是不能反复做花样百出的机动,那样影响能量的积累,反而限制
2. 一般是按照最快脱索的方式坚定的开始加速,努力争取在雷达上脱锁
3. 这种运动一般是垂直于火力输出通道的航路捷径的,这样做的目的是让导弹耗费能量来转向,总之就是此消彼长
4. 四代机最可怕就是他的雷达信号有效的处于低信号探测水平,让你警觉的距离极度降低,那么你更深陷不可陶艺区了

晨枫 · 发表于 2018-4-2 23:48:47

料理鼠王发表于 2018-4-2 08:07; C5 E! G: e5 Y. G, I* |7 j
至少知名度提升，约稿就多了。
' e# v7 `0 F& n' q" y% S也算一种变相广告。

知名度顶什么用？连油条都买不到。

约稿多，稿费低，那不成了血汗工厂了嘛？

hotmen · 发表于 2018-4-2 23:55:02

晨枫发表于 2018-4-2 23:48
& s3 e6 P! ]7 {4 R( R& [知名度顶什么用？连油条都买不到。
2 {' w* D+ A K: W( K1 {' M
) B' W! P& X7 `$ R约稿多，稿费低，那不成了血汗工厂了嘛？ ...

风云之声，算公众号吗？

晨枫 · 发表于 2018-4-3 00:04:49

hotmen 发表于 2018-4-2 09:55
2 H( u* d A8 b$ u风云之声，算公众号吗？

不知道算不算，那里我是一个子儿也拿不到的，彻底volunteer。

hotmen · 发表于 2018-4-3 00:23:26

原来如此。
风云之声在知乎上还有专栏，是袁岚峰搞的。

晨枫 · 发表于 2018-4-3 02:02:52

hotmen 发表于 2018-4-2 10:23' p" @! I+ L* W! J/ p: M/ J
原来如此。
% |; K2 g( c# U% N风云之声在知乎上还有专栏，是袁岚峰搞的。

是的，不知道他那公众号是不是有进账。

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