全球首款變形導彈！扭頭鎖定目標，美軍為六代機準備的怪異導彈！

近日美國空軍研究實驗室 在2023年空軍和太空部隊協會戰爭研討會上 首次展示了一款與衆不同的導彈 它的彈頭可以實現大幅度轉向功能 那麼這種會轉彎的導彈是如何研發出來的 它的出現會對現代戰爭造成什麼影響 今天大兵和各位聊一聊 美軍的這款變種人導彈 根據軍事新聞網站The Drive的報道指出 這項計劃稱爲角階式鼻椎導彈效用改造計劃 簡稱爲變種人計劃 這款導彈是美國空軍爲未來戰鬥機運用 包括研發中的第六代次世代空中優勢戰機 所設計的新型武器 以對抗發展迅速的無人機威脅 以及應對未來空戰中敵方戰機超機動的挑戰 從視頻中想必各位已經可以看出 這款導彈與常規設計的空空導彈不同 變種人導彈的獨門絕技 就是在彈頭與前部彈體之間 加裝了一個特殊的旋轉段 從而使得彈頭可以實現大角度轉向 這項發明可謂是腦洞大開 以往各國設計研發的空空導彈 無論是採用哪種翼面佈局和動力系統 就彈體而言都是一個剛性固定的統型結構 而變種人空空導彈的出現 提出了可變彎度柔性彈體這樣一種全新的概念 這種彈體可以在目標企圖逃脫導彈追擊時 讓導彈迅速轉彎 提高其攔截目標的能力 美國空軍研究實驗室指出 變種人計劃的角接式鼻追技術概念 最早可以追溯到1950年代的相關研究和實驗 如今其初步實驗已經成功 那麼這款導彈將會爲美軍帶來哪些改變呢 大兵認爲這款導彈的出現 是美國對導彈技術的革新 衆所周知 現代空空導彈有三個關鍵性能 分別是射程 速度和機動性能 速度讓空空導彈能夠迅速攻擊目標 機動性能讓目標難以擺脫攻擊 但其實這三個性能相互有矛盾之處 如果想要提高導彈速度 那麼就要減少阻力 因此導彈最好的是取消彈翼 只有很小的彈舵形成光感彈體 從而減少空氣阻力 這樣就能增加導彈射程 現代遠程導彈都是這樣的設計 就是爲了降低阻力提高速度 不過由於光感彈體沒有彈翼 在速度較低的情況下 難以產生較大的升力 這個時候導彈的機動性能就非常差 所以光感彈體在發射包線兩端性能迅速下降 如果採用彈翼 固然是可以提高導彈升力增加射程 但是彈翼也會增加阻力 限制導彈的速度 因此導彈設計一直在射程 但是當戰鬥機進入到第六代的時候 這個矛盾就變得日益突出了 目前就已知的消息來看 第六代戰機飛行包線肯定會擴展 有可能增加到3馬赫以上 而戰機速度越快 對於攔截者導彈速度要求就越高 同時第六代戰鬥機應該還是一架高機動戰鬥機 這就又要求導彈具備更好的機動性能 因此美軍認爲 第六代戰鬥機的導彈要有創新性的設計 才能破解這個難題 而這次變種人導彈的出現 無疑是在導彈氣動佈局方面打開了一扇門 我們可以做一個類比 採用常規佈局設計的空空導彈 好比是魚類 在水中需要利用尾鰭 背鰭以及腹鰭等各種鰭 再加上身體的高速擺動 來實現前進以及控制方向 那麼變種人空空導彈就好比是蛇類 雖然沒有各種鰭 但是在水面以及水中游動時的速度和靈活性 其實並不亞於魚類 甚至還要更好 從仿生學的角度看 變種人空空導彈可以大幅地擺動的彈頭 就相當於蛇頭 因此相較於傳統佈局的導彈 變種人無疑是一個魚和熊掌兼得的項目 好了 我們接着來看導彈的設計 美軍在導彈主體的前部增加了一個拱形設計 允許整個導彈前部變形 對於傳統的空空導彈 如果目標遠離起導彈導引系統 計算出的攔截點 導彈必須改變整個路徑 才能重新鎖定目標 而這款變種人導彈 基本上可以藉由導彈前部的物理移動 進行所需要的路徑修正以攔截目標 因此變種人導彈 不採用邊條翼或者壓翼設計 只留下必須的尾翼 在大幅增加射程及飛行速度的同時 還能通過新設計的角階式鼻椎 彌補機動性與敏捷性 而值得注意的是 這種角階式鼻椎技術 也運用在F-35B戰鬥機的角階式噴嘴 美空軍研究師AFRL表示 爲了能讓F-35戰機以及未來的6代機 都能夠掛載這種導彈 變種人導彈的角階式鼻椎 必須能夠承受900度以上的高溫 目前 AFRL也已經進行了多次地面測試 以及經過大幅改造的AGM-144 地獄火導彈作爲平臺 測試新設計的角階式鼻椎 對於變種人導彈來說 採用角階式彈頭技術的第一個好處 就是不需要再配備各種舵面 以及控制用的舵機 包括利用發動機尾流實現控制的燃氣舵 當然它也不再需要依靠折流板 來實現方向控制的適量推力系統 這樣變種人導彈的外形尺寸和體積 就可以大幅度地縮小 以實現戰機更多的載彈量 當然除此之外 美軍也可以選擇保留原有的尺寸和體積 將預留下來的內部空間 用來裝載更多的燃料或其他設備 從而實現射程的大幅提升 這樣使大兵爲什麼稱這款導彈 是一款魚和熊掌兼得的項目 而且該導彈還可以通過彈頭的大幅擺動 可以更好的鎖定跟蹤高機動目標 對於這一點 美空軍在對變種人空空導彈 進行技術說明的時候也提到了 其主要目的就是針對 未來可能出現的高機動大過載無人戰鬥機 而之所以美軍認爲它主要針對的是無人機 是因爲目前各國研發裝備的各型空空導彈 特別是用於格鬥空戰的近距空空導彈 基本上都是以有人駕駛戰機 或者其他飛機來進行設計的 但是各位都知道 按照現有的航空技術水平 飛行員能夠承受的瞬時最大過載只有9G 但是隨着無人機技術的飛速發展 事實上能夠突破人體過載極限的 高機動大過載無人戰鬥機已經出現端倪了 尤其是採用飛翼佈局的無人戰鬥機 在結構強度上更有優勢 最大過載超過10G乃至12G 也不再只是夢想 那麼在這種情況下 現有的空空導彈就未必能夠對付這種 所以變種人空空導彈採用角接式彈頭技術後 可以通過彈頭的擺動 實現更快的方向控制響應速度 相對彎曲的彈體也可以承受更大的機動過載 而以往常規空空導彈採用的 剛性固定式筒形結構 在超大過載情況下很容易受力折斷 另一方面 變種人空空導彈的導引頭 在彈頭擺動的情況下 還能夠大幅拓展跟蹤鎖定視野 避免因爲無人機瞬時大機動脫離而丟失目標 看到這裏 大家有沒有聯想到蛇類捕獵的現場呢 原來蛇在高速追擊目標的時候 蛇頭是始終跟隨着目標的移動而擺動的 這不僅可以保證蛇始終是可以緊盯住目標 還能夠進一步引導身體進行的方向 變種人空空導彈的鎖定方式 也與蛇類非常相似 變種人導彈就是這樣的創新型設計 它的引入標誌着導彈進入到了變形時代 按照美空軍研究實驗室的說法 導彈的角階控制系統是變種人技術的核心 該系統採用微型電機驅動 導彈的蒙皮和彈體都採用高應變材料製造 系統根據需要控制導彈的彈頭轉向目標方向 這樣不需要導彈調整動力 比如推力適量系統就能夠改變攻擊方向 反應速度得到明顯提高 增強了導彈攻擊高速高機動目標的能力 或許有些朋友對於這個技術不以爲然 畢竟它看起來似乎並不高端 但想要實現這種角階控制系統還是非常困難的 由於導彈體積小 它的載荷和空間有限 這就要求控制系統的體積和重量都不能太大 同時還要最大限度地減少體積 這樣才能裝到導彈裏面 美國空軍研究實驗室爲此開發了一種 由緊湊型電磁電機軸承齒輪和結構組成的電控驅動系統 同時精心設計了導彈內部結構 使設備既能安裝到導彈裏面 又能保持彈體表面的光滑 而第二個難點則在於 變種人導彈在發射之後 會在高速狀態下突然改變形狀 這會對導彈本身產生巨大的載荷 對於導彈總體設計 內部結構 材料工藝都是一個挑戰 爲此 美國空軍研究實驗室採用了軍制材料 還根據工程要求引入了複合材料 還填充了有彈性體的金屬內骨架 通過使用這些材料的組合 再加上骨架拓撲的特殊設計 導彈的彈體既能夠承受巨大的載荷 也能保持平順光滑 目前 美國空軍研究實驗室 已經完成了變種人導彈技術的前期理論研究 部件的試製以及系統實驗室模擬實驗 即將進入工程應應階段 他們已經制造出了原型樣機 安裝在地獄火導彈上面 進行地面模擬飛行測試 預期2023到24財年進行三次實驗 爲下一步型號研製做好準備 而這次美軍變形導彈技術的突破 也對未來的空戰至關重要 大家都知道 無論是綜合性能如何出色的隱身戰鬥機 或者是非隱身戰鬥機 如果沒有配備足夠強大 而且先進的空空導彈 那麼其空戰能力都是要打折扣的 這方面比較典型的例子 就是蘇聯在冷戰時期 一直和美國進行先進戰機的競賽 直到20世紀80年代 終於研製成功了蘇27和米格29兩型戰機的出現 取得了一定的技術優勢 但是蘇聯在空空導彈發展上 卻一直落後於美國 無論是近距空空導彈R-73 還是中遠距空空導彈R-77 綜合性能都是比不上 持續改進的AIM-9響尾蛇和AIM-120系列 所以印度後來無論如何 也要爲幾方戰機換裝以色列生產的 德比伊亞和國產的阿斯特拉中距空空導彈 代替俄製的R-77 爲此印度甚至不惜花費重金 從MBDA公司採購了大批流星中遠距空空導彈 那麼扯得有點遠了 咱們再來說回到變種人導彈的未來 美國空軍研究實驗室 已經宣稱變種人導彈前期實驗數據表明 它可以成本提高有效的情況下 提高導彈的性能 爲未來導彈發展開闢了新的道路 因此大兵據此推測 該導彈可能會成爲 美國的下一代空空導彈發展的方向之一 而除了空空導彈之外 這一技術也可以應用在其他有高機動 大過載要求的各型導彈上 包括地空導彈 空地導彈 反艦導彈等等 總而言之 角階式彈頭技術的出現 確實爲我們展示了 空空導彈在設計上的一個新的方向 至於其未來究竟如何 我們可以拭目以待 好了 本期視頻到這裏就結束了 大家對於這款變形導彈都有什麼看法 歡迎在下方的評論區留言 對本頻道感興趣的朋友 請點擊下方的訂閱按鈕 我們下期再見