PL-21飛彈

PL-21(霹靂-21)型飛彈被認為是我國自主研製的一款主動雷達制導超遠程空對空飛彈，可用於遠距離狙殺敵方預警機和空中加油機，從根本上削弱對方空戰系統乃至整個作戰體系的能力。

早年期一些論壇上流傳的空空飛彈發展譜系圖中展示了PL-21這個型號，該飛彈具備兩側楔形進氣道，因此可以判定採用了衝壓式發動機。但到目前為止尚未有任何類似的飛彈實物曝光。

2016年網路上曝光了一組殲16掛載不知名飛彈照片起飛的照片，該飛彈估測長度接近或超過6米，從外形上判斷屬於火箭發動機驅動的遠程對空飛彈。因此也有媒體和網友認為該型號才是傳聞中的PL-21。

直到本次編輯的2019年3月，官方尚未公開任何PL-21相關的信息，也沒有正式確認該編號的存在。

基本介紹

• 中文名：PL-21飛彈
• 外文名：PL-21 missile
• 產地：中國
• 用途：遠程空空飛彈

說法1: 衝壓發動機PL-21

前不久簡氏防務周刊報導我國正在研製霹靂-21型遠程空空飛彈，該飛彈將在近期設計定型，從為我國空軍空戰又一利器。

從珠海航展公布的我國空空飛彈規劃圖來看，現役主力的霹靂-12已經發展了採用衝壓發動機的遠程攔射型號，那么為什麼還要發展霹靂-21遠程空空飛彈，筆者認為這實際上表示我國已經將把打擊預警機這樣的高價值目標列為重中之重，也就是說未來第四代戰鬥機之間的空戰首先並不會在戰鬥機之間發生，而是雙方尋找機會打擊對方的預警機。

性能推測

從海外媒體發表的相關圖片來看，霹靂-21彈體兩側出現了進氣道，這表明霹靂-21採用的是衝壓發動機，我們知道目前空空飛彈的主流動力系統是固體火箭發動機，固體火箭發動機的優點就是結構簡單、體積緊湊、工作可靠、造價低，適用高度和速度範圍廣、維護方便，缺點就是比沖低、工作時間較短、推力調節困難，並且難以實現多次開關機，固體火箭發動機為了提高工作時間，以提高飛彈的有效射程，採用了單室雙推力的辦法就是在一個燃料室內通過裝藥設計的不同或者兩種不同燃速成的藥柱產生兩種推力，即起飛段的高速燃燒的大推力和巡航段低速燃燒的小推力，但是這樣增加了發動機的複雜程度和成本，特別是固體火箭發動機需要自帶氧化劑和燃料，所以隨著飛彈射程的增加，其重量和體積也隨著猛漲，像美國AIM-54空空飛彈的重量超過400公斤，幾乎比同時期的AIM-7M麻雀空空飛彈重量大一倍，AIM-54的偏大的重量和體積不但自身的機動性能，也降低了戰機的載彈量和機動性能，所以遠程空空飛彈需要新的動力系統以實現射程和機動性能的統一，這就是衝壓發動機，與固體火箭發動機不足，衝壓發動機是吸氣式發動機，就是利用空氣中的氧氣作為助燃劑，與飛彈自身的攜帶的燃料混合燃料，從而形成推力，由於不需要攜帶助燃劑，與普通吸氣式發動機相比，衝壓發動機利用飛彈高速飛行產生的靜壓，從而不需要常規噴氣式發動機所需要的壓氣機，從而具備結構簡單、質量小、造價低的特點，因此採用衝壓發動機的飛彈可以較為有效的控制體積和重量，但是衝壓發動機也有自己的缺點；靜止時無法產生推力，所以不能自行起飛，需要助推系統，另外低速時的推力小，不適於低速飛行，油耗也較高，還有就是對飛行狀態變化較為敏感，飛行高度、攻角、速度的變化都會對衝壓發動機的性能和狀態產生影響。根據上述缺點，出現了整體式衝壓發動機，就是將固體火箭助推器和衝壓發動機一體化，將固體火箭助推器燃燒後的殼體作為衝壓發動機的燃燒室從而降低衝壓發動機的重量和體積，目前用於空空飛彈的衝壓發動機有兩種，一種是固體火箭衝壓發動機，一種是液體燃料衝壓發動機，前者是就是我們熟悉的流星空空飛彈，它配備了採用貧氧固體推進劑的燃氣發生器，利用發生器產生的貧氧燃氣作為燃料，供給衝壓發動機燃料室進行二次燃料，而液體燃料衝壓發動機使用就是普通的航空煤油做為燃料，而當年和流星競爭的先進中距空空飛彈，就是採用液體衝壓發動機，就兩者性能特點而言各有優點，固體火箭發動機具備結構簡單、可靠性高的特點，但是能量較低，而液體衝壓發動機能量較高，但是結構較為複雜，可靠性低。霹靂-21飛彈採用了正常氣動布局，即彈翼在前，舵面在後，這種布局的優點是舵面離飛彈的重心較遠，因此較小的面積的舵面就可以得到較大的力矩，從而降低飛彈的體積和重量，同時由於彈翼固定不動，對於後面的舵面帶來洗流影響較小，空氣動力性能較好，缺點就是於飛彈的發動機一般位於中後部，所以舵機和操縱系統的安裝受到限制，另外彈翼產生的升力有時和舵面產生的升力方向相反，飛彈的回響性較差，特別是飛彈自身的重量和體積較大的時候，所以霹靂-21在彈頭增加了一組固定小翼，其作用就是提高飛彈全彈道飛行的穩定性和機動性能，先進的發動機和可靠的氣動布局只是解決了飛彈的飛行距離的問題，要想有效的攻擊目標，還需要精密的制導系統，我國已經掌握了中程主動雷達制導空空飛彈的複合制導系統技術，因此霹靂-21空空飛彈的制導系統肯定會從這個系統的基礎上發展而來，我國主動雷達制導空空飛彈的末制導雷達來源於俄羅斯的9B-1103M，其對RCS=5的目標探測距離大約在25公里左右，儘管預警機的RCS要遠高於戰鬥機，大型飛機如B-52的RCS在100平方米左右，預警機如E-3A還要更高，但是考慮到雷達探測距離與RCS的四次方根呈正比，所以霹靂-21對預警機的探測距離應該在50-60公里左右，而戰鬥機要在200公里外對預警機進行攔射才能較好的保證自身的安全，我們知道目前採用的衝壓發動機屬於亞燃衝壓發動機，也就是說當氣流進入燃料室前要減速到亞音速以保證燃料的穩定性，在這個過程中由於氣動做功，燃料室內的溫度急劇升高，所以目前衝壓發動機的速度一般不超過4馬赫，這樣飛彈要飛行近2分鐘才能進入末制導，這對於隱身飛機來說是相當不利的，所以筆者認為需要為霹靂-21移植為霹靂-12B空空飛彈研製的複合末制導系統技術，就是添加被動制導系統，被動制導系統是利用對方雷達電波信號進行制導，信號只是單程減少並且預警機的雷達功率較大，所以可以擴大末制導系統的探測範圍，從而減少對戰鬥機引導的依賴。

研製過程

我國研製衝壓發動機起步較早，從上世紀60年代開始就著手研製採用衝壓發動機的超音速反艦飛彈海鷹-3號，90年代開始又突破了整體式衝壓發動機技術，相繼研製成功整體式液體衝壓發動機和整體式固體火箭衝壓發動機，那么霹靂-21採用的哪一種，從兩者發動機的特點來看，筆者認為是整體固體火箭發動機的可能性更大一點，前面說過固體火箭衝壓是利用燃氣發生器中貧氧推進劑燃燒所產生的高溫富燃燃氣成為衝壓補燃室的強大火源，因此發動機可在寬廣的空燃比下工作。在外界大氣條件和飛行姿態變化時不會造成熄火，可使飛彈在較大攻角下工作，增加了飛彈的機動性。這對於經常需要改變飛行軌跡的空空飛彈來說是非常寶貴的，對於固體火箭衝壓發動機能量不足的缺點，燃料效率高的高金屬含量推進劑的出現彌補了這個缺點，這也是為什麼採用固體火箭衝壓發動機的流星飛彈能夠在競爭勝出的主要原因，霹靂-21飛彈的進氣口位於兩側彈體側下的位置，並且進氣口後掠，用於增加進氣口的面積，這樣的做的目的在於提高飛彈在大攻角條件下能夠利用彈體對氣流進行預壓縮，從而減少進氣道內的氣流紊流，提高進氣效率，避免因為飛彈機動而造成衝壓發動機工作狀態的變化和熄火。

意義

霹靂-21遠程空空飛彈的研製成功，大大提高了我國空中防禦能力，特別是讓我國空軍具備了打擊對方預警機這樣關鍵系統節點的能力，那么就可以從根本上削弱對方空戰系統乃至整個作戰系統的能力，從相關的資料來看，目前國外探測能力最強的預警機是經過雷達升級(RSIP)計畫改進後的E-3A預警機，它號稱對於RCS=0.5的目標可以提供550公里的探測能力,那么根據海外資料殲-20的RCS=0.05計算的話,那么E-3ARSIP型預警機對於其探測能力也就在200公里左右,這樣殲-20已經可以憑藉霹靂-21對其進行攔射,儘管有訊息說E-3A的改進也包括增加電子支援、飛彈逼近告警、干擾物投放等系統，但是面對快速逼近的空空飛彈，可能還是要採取航線機動、施放干擾要結合的辦法，同時可能還要對雷達採取斷高壓，降低電磁信號甚至關機的等措施，這樣不可避免的就會失去對戰區空情的掌握能力，而失去了外部空情信息的指揮引導支援，即使是F-22這樣的隱身戰鬥機無法顯現其全部作戰能力，如果配合彈道飛彈、巡航飛彈對其預警機基地進行打擊，就會讓對方預警機處於“飛不起，落不下”的尷尬境地。而預警與與F-22形成的聯合作戰體系是目前最具威力的空戰系統，可以說是維持美國戰區空戰乃於聯合作戰能力的基礎，如果能夠威脅預警機，就可以從這樣就從根本上削弱了對方戰區空中作戰能力。

霹靂-21還能有效的攔截巡航飛彈，當年美國發展AIM-54重要原因就是攔截前蘇聯反艦飛彈，在公海上，敵我涇渭分明，在平坦的海面背景下，這些彈道呆板的反艦飛彈成為AIM-54的絕好的靶子，對於我國來說，如果對方從第一島鏈發射巡航飛彈，那么巡航飛彈需要在海面上飛行近一個小時，那么在這個時候，利用高精度的機載AESA火控雷達，可以在較遠的距離上就可以攔截巡航飛彈，從外推防禦縱深，從而為內層防禦擴展時間和空間，還有一點就是利用殲-20的隱身優勢，配合霹靂-21的遠程攔射能力，可以在突入到第一島鏈周圍，攔射掛載巡航飛彈的轟炸機，由於一架轟炸機可以掛載10多枚巡航飛彈，這樣擊落一架轟炸機等於攔截更多的巡航飛彈，同時還可以迫使對方在更遠的距離就發射巡航飛彈，這樣就增加了巡航飛彈的暴露機率，從而增加了我方攔截時間和效率。

從以上分析我們可以看出，如果說殲-20為我國空軍提供打出去的物質基礎的話，那么霹靂-21就將這種能力轉換為戰鬥力，尤其是具備了打擊預警機這樣關鍵信息節點的能力，能夠從根本上削弱對方的作戰能力，這一點在現代空戰乃至現代高技術局部戰爭中是非常關鍵的。

說法2: 火箭發動機PL-21

美國《國家利益》雙月刊網站11月28日發表題為《中國6倍音速的空空飛彈可能使美國空軍“迫降”》的報導稱，中國軍方顯然已經成功試射一枚新型超遠程空空飛彈。如果報導準確，那么這種超遠程飛彈打擊美國戰機的射程是美國人能夠還擊的兩倍。

報導稱，有關這款飛彈的技術參數極難獲得，但經北京許可流出的這些照片至少能透露出飛彈的大小尺寸，由此而可以推斷出其部分性能。從照片可以清楚地看出，這款超遠程飛彈的長度約為殲-16戰鬥機的三分之一，那么其總長度應該約為20英尺(約合6米)，直徑約1英尺。

早期曾傳聞超遠程空對空飛彈的型號為PL-15，但從越來越多的資料和照片以及視頻畫面可以基本確定，已經批量裝備於殲-10C和殲20的PL-15是一款類似於AIM-120的中程空對空飛彈，長度在3.8米左右。相較之下此次殲16掛載的這枚飛彈長度達到了6米左右，結合早期對於我國超遠程空對空飛彈研究的信息判斷，該彈很可能就是傳聞多年的專用於打擊敵方預警機和空中加油機等目標的PL-21超遠程空空飛彈。