1. Misil tirador R-73 de la Oficina de Diseño del Banderín Ruso
De hecho, el R-73 no es un verdadero misil aire-aire de cuarta generación. Ocupa el primer lugar no por su fuerza, sino por su posición única en el desarrollo de misiles aire-aire de cuarta generación. El R-73 es como un bagre feroz, liderando la llegada de la era de los misiles aire-aire de cuarta generación. Su desarrollo ha sentado muchas bases técnicas para los misiles aire-aire de cuarta generación, e incluso ha definido una. umbral técnico claro y preciso. El R-73 fue diseñado originalmente por la Unión Soviética como un reemplazo de nueva generación para mejorar aún más las capacidades del misil R-60 Aphid. Los viejos misiles Aphid tenían un diseño demasiado sofisticado. Aunque son de tamaño pequeño, los aviones de combate pueden transportar una gran cantidad, pero la ojiva R-60 es demasiado pequeña, con una carga de menos de 6 kilogramos y muchos fragmentos. Sin embargo, los fragmentos producidos por debajo del límite de peso tienen una masa pequeña y daños insuficientes. Además, el impulso total del motor cohete es pequeño y el alcance es largo. Cuando el R-60 Aphid interceptó un pequeño avión de hélice con un motor de dos pistones en África, el misil impactó con precisión en un lado del motor, pero el avión no sufrió ningún daño importante y aún dependía de un motor para completar su misión. Esta batalla hizo que la Fuerza Aérea Soviética perdiera la confianza y decidiera abandonar el pulgón, que casi no tenía potencial, y utilizar nuevos cazas MiG para desarrollar una nueva generación de misiles aire-aire.
El principal equipo de combate aéreo de la Unión Soviética en la década de 1970, el misil R-60 llamado AA-8 Aphid por la OTAN, fue un intento de la Unión Soviética de recurrir a armas de combate ligeras y pequeñas. completamente diferente de las voluminosas armas de la Unión Soviética del mismo período. El peso de sólo 55 kg es un 30% más ligero que el misil Western Sidewinder de la misma época. Sin embargo, debido a la pequeña cabeza nuclear y al corto alcance, no tuvo mucho éxito.
El misil R-73 bajo el ala del MiG-29 es denominado AA-11 Shooter por Occidente. La funda roja en la cabeza es un accesorio tradicional de las armas soviéticas y se utiliza para proteger la ventana del buscador. Este traje, presentado en el Salón Aeronáutico de París en 1986, conmocionó a Occidente.
El diseño del R-73 no abandonó el sistema técnico de Aphid. En cambio, su diseño se basa en Aphid con cierta amplificación e innovación. El R-73 tiene una longitud de 2900 mm, un diámetro de bala de 160 mm, una envergadura de 510 mm y un peso de 105 kg. La ojiva pesa 7,4 kg. El diseño es bastante complicado, lo que va en cierto modo en contra de la costumbre de la Unión Soviética de utilizar medios técnicos sencillos. obtener armas. Como medida para la cuarta generación de misiles occidentales, ha establecido varias tecnologías clave para el desarrollo de futuros misiles aire-aire de corto alcance:
① El diseño aerodinámico es complejo y el control aerodinámico es simple.
El R-73 adopta un diseño aerodinámico extremadamente complejo. El diseño tradicional del canard tiene algunas deficiencias, por ejemplo, el ángulo de ataque de la superficie del timón del ala delantera es mayor que el ángulo de ataque del cuerpo del misil, y es probable que se produzca una pérdida temprana de pérdida en ángulos de ataque de maniobra grandes. El diseño del misil debe considerar esta cuestión y el ángulo de desviación del timón es pequeño. Por ejemplo, el ángulo de desviación del timón del ala delantera del primer misil Sidewinder era de sólo 65.438 ± 02 grados, lo que limitaba la mejora del potencial de maniobrabilidad del misil. Los pulgones utilizan alas anteriores compuestas. Agregue un ala fija delante del timón y utilice el flujo de aire descendente generado por el ala fija para reducir el verdadero ángulo de ataque de la superficie del timón del ala delantera, ampliando así el ángulo de ataque disponible del timón.
El ángulo de desviación del timón puede alcanzar 65438 ± 08 grados. Además, la sustentación generada por el ala curva compuesta por un ala fija y una superficie de timón es mayor que la producida por una sola superficie de timón, lo que mejora aún más el control. Muchos misiles aire-aire de alta movilidad de tercera generación en Occidente también adoptan este diseño. Además, el R-73 añadió una veleta móvil en la superficie cónica de la ojiva delante del alerón delantero. La veleta extraíble tiene dos funciones. En primer lugar, puede proporcionar una posición de referencia del ángulo de ataque preciso y dinámico para el alerón delantero, de modo que la computadora de control del misil pueda controlar la superficie del timón del alerón delantero para que siempre funcione en el ángulo aerodinámico máximo sin detenerse; en segundo lugar, la propia veleta; También hay un alerón delantero, y se mueve con el flujo de aire. La combinación de ángulo y alerón trasero también crea una elevación adicional. El aumento máximo de elevación puede alcanzar el 6-11%, lo que también es muy impresionante. El resultado de la combinación es que el R-73 puede obtener una maniobrabilidad mucho mayor a través de la superficie aerodinámica que los misiles aire-aire de corto alcance occidentales de tercera generación. En ese momento, el Sidewinder AIM-9L principal de Occidente tenía una sobrecarga máxima de aproximadamente 22 g, el AIM-9M conocido como Super Sidewinder solo tenía 30 gy el R-73 podía alcanzar 40 G. En el área envolvente donde el AIM-9M puede abordar objetivos maniobrables de 7G, el R-73 puede abordar objetivos de 12G. La cola del R-73 también utiliza un ala en forma de tira con una relación de aspecto pequeña, que se acerca a la forma de una tira debido a su alta maniobrabilidad. Por un lado, tiene un área de ala más grande para obtener una mayor sustentación aerodinámica. Por otro lado, una cuerda más larga también puede fortalecer la resistencia estructural de la cola del misil, lo cual es muy efectivo para que el R-73 aumente el control de empuje. . El R-73 no utiliza los servoalerones de timón giroscópicos comúnmente utilizados en los misiles occidentales. En su lugar, utiliza servoalerones de amortiguación para controlar el balanceo del diseño del canard, que tiene menos resistencia.
El complejo diseño aerodinámico en la parte delantera del R-73, las aletas móviles de la veleta no solo pueden proporcionar un ángulo de ataque de referencia para el ala, sino también proporcionar un efecto de sustentación parcial. La envergadura de un ala fija es muy pequeña, sólo la mitad que la del ala, pero la longitud de la cuerda es equivalente a una franja lateral, lo que proporciona un fuerte vórtice para mejorar la sustentación del ala y también genera parte del flujo de aire descendente para Reducir el peso real del ala.
El MiG-29 y su mira montada en el casco, el soporte de superioridad aérea estándar del MiG-29, lleva 2 misiles aire-aire de alcance medio guiados semiactivos R-27 y 4 misiles cortos R-73. -rango El misil aire-aire está diseñado principalmente para derrotar al avión de combate estadounidense F15. La fusión germano-alemana dio a Estados Unidos la oportunidad de probar directamente este sistema de combate aéreo, lo que tuvo consecuencias de gran alcance. Las miras de casco y los grandes misiles fuera de mira pueden aumentar la relación de intercambio a 4:65438.
El uso de grandes lanzadores fuera del eje y miras de casco subvierte aún más la teoría de ocupación tradicional del combate aéreo energético. Dado que la vista del morro está bloqueada, la ocupación del avión no necesita ser mayor que la del enemigo. El avión es más fácil si se cumplen las condiciones de disparo. Al mismo tiempo, es importante tener una conexión orgánica entre la velocidad de desplazamiento y el mantenimiento de tus objetivos. Hasta ahora, la mira del casco es la única forma técnica de desarrollar la gran capacidad fuera del eje de los misiles aire-aire, y también es un estándar imprescindible para los misiles aire-aire de cuarta generación.
③Tecnología de vector de control de empuje del motor
La gran capacidad de lanzamiento fuera del eje amplía enormemente la zona de destrucción del misil, pero cuanto mayor es el ángulo fuera del eje, mayor es la sobrecarga de maniobra que necesita el misil. para resistir después del lanzamiento. El diseño y control aerodinámicos complejos y avanzados pueden lograr una mayor maniobrabilidad, pero el peso del misil es relativamente grande al comienzo del lanzamiento. Una vez que el motor del cohete está completamente quemado, el peso del misil debe reducirse al menos en un 30%. Además, la velocidad del misil suele ser baja en la etapa inicial de lanzamiento y el motor no está completamente quemado, por lo que es más pesado y depende de las alas para proporcionar control de maniobra. Además del diseño aerodinámico ya complejo, el R-73 también agrega control del vector de empuje al misil, lo que permite que el misil tenga una velocidad angular de dirección de casi 42 grados/segundo durante la etapa inicial de lanzamiento.
El diseño aerodinámico del R-73 es un diseño de canard. Es relativamente fácil diseñar una tecnología de control del vector de empuje porque la dirección del vector de empuje es consistente con la dirección de elevación del canard. Teniendo en cuenta la disposición espacial de la cola y la pérdida de energía del motor del cohete, los diseñadores del banderín optaron por colocar cuatro spoilers en la cola para controlar el propulsor del cohete. La ventaja de la tecnología de spoilers es que si no se requiere control de vectores, la presencia de spoilers no interferirá con el funcionamiento del flujo de aire de la tobera del cohete. Casi no hay pérdida de empuje, por lo que el rendimiento básico del misil no se ve comprometido cuando se requiere un largo alcance. Cuando se requiere control del vector de empuje para proporcionar una fuerza externa adicional, el alerón en la dirección de la fuerza requerida cortará el chorro y el ángulo de deflexión del chorro se obtiene desviando el alerón. El alerón puede alcanzar un ángulo máximo de desviación del chorro cercano a 20 grados, que generalmente es de unos 15 grados. La pérdida de empuje del motor del cohete será de 8 a 8 dependiendo del grado de corte del alerón.
En cuanto a los detalles del vector de empuje de la cola del R-73, el alerón corta el flujo de aire hacia la boquilla de la cola a través de un equipo microhidráulico, y los cuatro canales se pueden controlar de forma independiente. El alerón está hecho de una aleación de alta temperatura a base de níquel para una alta confiabilidad.
La tecnología de control del vector de empuje es muy efectiva en las primeras etapas del lanzamiento y cuando el avión está a baja velocidad. Puede otorgar al misil muchas capacidades antes inimaginables, como la primera del R-73. Capacidad de disparo desde el hombro, que permite al misil dibujar un pequeño círculo en el aire, disparando hacia adelante pero atacando objetivos detrás de la cola. El control del vector de empuje aumenta en gran medida la maniobrabilidad inicial del misil, y la fuerza de control combinada con la superficie aerodinámica del timón también aumenta la maniobrabilidad máxima del misil. Se ha convertido en un estándar técnico para los misiles aire-aire de cuarta generación. condujo a la selección de configuraciones de diseño aerodinámico de baja resistencia y maniobrabilidad a largo plazo. Una serie de cambios en diseños como los motores de cohetes de tiempo de combustión.
④Buscador infrarrojo avanzado.
En el misil aire-aire de corto alcance de tercera generación, se promueve la estructura del buscador de seguimiento del ángulo del objetivo del punto de enfriamiento de antimonuro de indio, que puede ser extremadamente sensible a la banda infrarroja de 3-5 micrones. . La tercera generación de misiles infrarrojos de corto alcance a partir del AIM-9L tiene la capacidad de atacar en casi todas las direcciones, pero es difícil de detectar a una distancia de más de 1000 m a menos que se aplique fuerza en la dirección de la punta del objetivo. . Esta distancia es menor que el tiempo necesario para que el misil apunte en vuelo frontal. De hecho, es imposible realizar un ataque de gran alcance en la dirección del objetivo, por lo que es solo un misil pseudoomnidireccional. capacidades Los misiles omnidireccionales solo necesitan ingresar a la segunda generación.
El goniómetro infrarrojo modulado por dial fabricado por Sidewinder Corporation es la estructura de un misil infrarrojo de tercera generación. Un dial giratorio parcialmente opaco en la trayectoria óptica donde enfoca la lente reducirá a la mitad la energía irradiada por el objetivo. Además, existe un problema de blindaje cuando el eje del misil mira hacia el objetivo en el punto cero, que se denomina punto cero de la señal. R-73 utiliza un nuevo escáner óptico excéntrico y un dispositivo de refrigeración de antimonuro de indio cruzado de 4 elementos. No solo elimina el disco de modulación que bloquea las señales infrarrojas, sino que también mejora la capacidad de detección, por lo que no hay fenómeno de ceguera de señal a cero y anti. -interferencia. Habilidad muy mejorada. Entre los misiles occidentales, Francia e Israel utilizan diseños similares para sus misiles de tercera generación. El buscador de infrarrojos del R-73 básicamente ha alcanzado el límite de un buscador de seguimiento de puntos. Junto con la compleja tecnología de procesamiento digital en la etapa posterior, la capacidad antiinterferente también ha alcanzado el límite de esta estructura. En términos de alcance, tanto el R-73 como el AIM-9M tienen la capacidad de alcanzar de frente 4,5 (y h=500 m) a 18 km (h=15000 m), pero de hecho el alcance en este momento es sólo el alcance teórico, y Este misil sólo puede ser guiado. Sólo puede lanzarse después de que la cabeza esté fijada en el objetivo. En estas condiciones, sólo se necesitan 2 segundos para apuntar a dos aviones que se aproximan a una velocidad de Mach 0,9 y volar hasta el límite mínimo de disparo del misil. Lo que es realmente malo es que el buscador Sidewinder tarda al menos 2 segundos en fijar el objetivo, por lo que es imposible dar en el blanco. En tales condiciones, el R-73 puede detectar objetivos un 22% más lejos que el Sidewinder, y la velocidad de lanzamiento fijada es rápida, completándola en 1,4 segundos, apenas capaz de lograr un verdadero ataque completo. El último R-73 utilizará el buscador D80 mejorado, que tiene una función infrarroja de dos colores y mejora aún más su capacidad antiinterferente. Al circuito digital del buscador también se le han añadido circuitos electrónicos programables, y se dice que también se está probando un buscador de imágenes infrarrojas.