殲20向上“放煙花”,方向跟F22相反:細(xì)節(jié)優(yōu)化,中國(guó)做到了極致
軍工資源網(wǎng) 2022年11月02日殲20投放干擾彈的畫面十分驚艷,那么這種設(shè)備到底有何用途?到底有多高的技術(shù)含量?是不是真跟煙花差不多?
【少見的殲20發(fā)射干擾彈畫面】
殲20拋射干擾彈的罕見畫面里,其實(shí)藏著復(fù)雜的戰(zhàn)機(jī)自衛(wèi)技術(shù)。干擾彈也不像大家看上去如同煙花或者魔術(shù)彈那么簡(jiǎn)單,想做好這個(gè)“金鐘罩”其實(shí)非常困難。
從畫面中我們可以看到殲20投放的干擾物大致分為兩類,一種是上方的火球,一種是下方不太清楚的霧蒙蒙的物體?;鹎蚴菬嵫鎻?,屬于煙火產(chǎn)品,這里的煙火可不是煙花,是業(yè)內(nèi)術(shù)語,有專門的煙火學(xué)專業(yè)。霧蒙蒙的物體則是箔條。
【運(yùn)20和轟6打紅外干擾彈,數(shù)量非常大】
殲20作為隱身戰(zhàn)機(jī),干擾彈如何布置也不能太隨意。F-22與F-35都將其放置在機(jī)腹,向下發(fā)射,為了隱身,還需要設(shè)計(jì)快速開閉的艙蓋;但是開閉艙蓋多少都會(huì)浪費(fèi)零點(diǎn)幾秒的時(shí)間,還增加了結(jié)構(gòu)重量、故障率,所以并不是特別優(yōu)化的設(shè)計(jì)。
殲20則直接放在機(jī)體尾部的上方,干擾彈向上發(fā)射。發(fā)射器模塊進(jìn)行了鋸齒修型,加上垂尾的遮蔽,對(duì)隱身的影響降到了最低,也不需要額外的艙門,投放更迅速,也節(jié)省重量;位置也更貼近發(fā)動(dòng)機(jī)噴管,簡(jiǎn)單巧妙高效。
再比如側(cè)彈艙的設(shè)計(jì),殲20也非常巧妙,摒棄了F22的伸出式發(fā)射架,獨(dú)創(chuàng)了旋轉(zhuǎn)式發(fā)射架。對(duì)殲20技術(shù)細(xì)節(jié)上的優(yōu)化,中國(guó)可以說做到了極致,這不僅是后發(fā)優(yōu)勢(shì),也是中國(guó)航空技術(shù)的厚積薄發(fā)。
【F-22和F-35的干擾彈在機(jī)腹,需要專門的艙蓋】
【殲20的干擾彈位置在尾部,簡(jiǎn)潔高效】
再說回干擾彈,先說箔條。大家可能都知道,這東西是二戰(zhàn)時(shí)期就有的干擾戰(zhàn)術(shù),原理就是制作一團(tuán)金屬云,讓敵方雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生回波,干擾雷達(dá)鎖定目標(biāo),這個(gè)大家都比較熟悉。
原理越簡(jiǎn)單,想大幅提升性能可能就比較困難。乍看只要把箔條扔出去就成,實(shí)際上一開始并沒有效,因?yàn)殇X箔在包裝里已經(jīng)黏成一坨了,效果大打折扣。于是有人想到可以借助靜電,讓箔條蓬松,這一招果然有效。
【鋁箔和熱焰彈一般都是搭配使用,同時(shí)發(fā)射,左右激活的藥筒是對(duì)稱的】
即便是鋁箔這種相對(duì)簡(jiǎn)單點(diǎn)的技術(shù),其實(shí)也一直在革新中。箔條不再是我們以為的鋁箔剪成絲,而是數(shù)百萬根鍍鋁的玻璃纖維短絲,粗細(xì)只有百分之一毫米,可以在空中漂浮更長(zhǎng)時(shí)間。此外,箔條長(zhǎng)度、鍍膜材料也都不是隨便定的,要根據(jù)敵方雷達(dá)波段來決定和生產(chǎn),以便達(dá)到最佳干擾效果,因此不同型號(hào)的箔條之間也差別很大。
我們可以看到,像這種細(xì)微到幾乎看不見的東西,背后也需要大量基礎(chǔ)研究和情報(bào)偵察作為支撐,并需要不斷改進(jìn)。
【飛豹戰(zhàn)機(jī)打箔條干擾彈】
【非常短小纖細(xì)的現(xiàn)代箔條,主要是鍍金屬膜的玻璃纖維絲,也有的型號(hào)用塑料。其長(zhǎng)短需要與雷達(dá)波段產(chǎn)生共振,因此并不是隨便制作出來的】
相比箔條,熱焰彈的研制也一樣很麻煩。熱焰彈的干擾目標(biāo),是類似響尾蛇這樣的紅外跟蹤導(dǎo)彈。紅外跟蹤導(dǎo)彈,一開始原理就是盯著天空中最熱的目標(biāo)飛行,因此使用比發(fā)動(dòng)機(jī)噴口更熱的物體就能將其引開。當(dāng)時(shí)的導(dǎo)彈智能程度較低,有時(shí)甚至還會(huì)對(duì)著太陽飛行,欺騙這種導(dǎo)彈還是簡(jiǎn)單一些。
【熱焰彈燃燒原理有點(diǎn)像鋁熱劑,主要材料是鎂,但是具體配方需要與發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)特征接近,因此想研制一個(gè)好的配方非常難】
后來,導(dǎo)彈開始提升智力,能通過判斷紅外目標(biāo)軌跡,通過看誰在自由落體,判斷哪些是假目標(biāo),哪個(gè)是真目標(biāo)。為此,有些熱焰彈里還安裝了“動(dòng)力”系統(tǒng),釋放后不再自由落體,以迷惑導(dǎo)彈。
隨著技術(shù)升級(jí),導(dǎo)彈更加智能,可以判斷出紅外信號(hào)的差別,熱焰彈就不能做的太隨便了,燃燒特征需要盡量與發(fā)動(dòng)機(jī)紅外信號(hào)匹配,這就需要從分子層面上去研究燃燒原理,從燃燒光譜上去不斷調(diào)整,絕不是像煙花那么低級(jí)簡(jiǎn)單的技術(shù)。
【干擾彈的位置不同機(jī)型有不同設(shè)計(jì),有的向上發(fā)射,有的向下發(fā)射,有的向側(cè)面發(fā)射】
再后來,熱焰彈雖然能在紅外波段騙過導(dǎo)彈,導(dǎo)彈也針對(duì)性增加了倆“眼睛”,除了紅外還能看紫外,用紫外波段分別真假目標(biāo)。于是熱焰彈又要在紫外領(lǐng)域去模擬發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)。
還有些導(dǎo)彈,應(yīng)對(duì)方式就是一根筋,也就是通過鎖定目標(biāo)時(shí)的特征為準(zhǔn),無視其他目標(biāo)。對(duì)此,戰(zhàn)機(jī)應(yīng)對(duì)手段主要是戰(zhàn)術(shù)上改變,也就是我們??吹接行?zhàn)機(jī)低空飛行時(shí),即便沒有遇到導(dǎo)彈攻擊,也會(huì)時(shí)不時(shí)就扔幾個(gè)熱焰彈,通過這種操作干擾影響對(duì)方鎖定目標(biāo),增強(qiáng)自己生存能力。導(dǎo)彈與干擾彈,可以說從誕生開始就一直在不斷的進(jìn)化與交鋒。
【F-18的干擾彈放置在主起落架附近,兩側(cè)對(duì)稱,一共有120個(gè)單元】
干擾彈是戰(zhàn)機(jī)最后的自衛(wèi)手段,即便是隱身戰(zhàn)機(jī)也需要配備,可見其重要性之大。這也是為何在這么小的設(shè)備上,很多國(guó)家要投入那么多科研力量提升性能。就是因?yàn)殛P(guān)鍵時(shí)刻,這小小的“煙花”,真的能挽救上億元的裝備與飛行員的生命。
【美軍地勤給C-17運(yùn)輸機(jī)安裝干擾彈模塊,看起來很像煙花】