關於天劍三型與流星飛彈的一些猜想
是說中科院發行的刊物,在封面上出現一款國人未曾見過的新型飛彈,引發媒體的諸多猜測,有報導認為這是新的天劍三型飛彈,並推測是「國產天劍一型短程空對空飛彈的改良型,最高達4馬赫以上的速度,並配備向量噴嘴,能在空中大幅度轉彎,擁有高偏軸發射能力,性能類似AIM-9X。」不過,因為目前正值軍購高峰期,在預算排擠下,暫時還未開始建案。
有意思的是,這枚新型空對空飛彈的最大外型特徵,擁有如流星空對空飛彈一樣的進氣口,而眾所皆知,歐洲飛彈公司(MBDA)所研發的流星飛彈,是採用衝壓引擎,因此擁有衝壓引擎獨有的進氣口設計,如同台灣的雄風三型超音速反艦飛彈、與日本的ASM-3空射型超音速反艦飛彈。這兩款超音速反艦飛彈,一樣都採用衝壓引擎,所以在彈體外側,都擁有類似的進氣口。
流星飛彈的近距離特寫,可見到彈體下方的進氣口,與中科院刊物上曝光的神秘飛彈相似。
不過,流星飛彈是少數仍採用衝壓引擎的空對空飛彈,目前主流的空對空飛彈都是使用火箭引擎。這兩者最大的差異,是火箭引擎自帶氧化劑,因此不需要進氣口進氣,而衝壓引擎沒有氧化劑,要在飛行途中從空氣中取得氧氣,所以一定會有進氣口。若先進一步瞭解這個差異所造成的不同特性,再回過頭來看中科院這款神秘飛彈,或許會有完全不同的視角。
衝壓引擎不用自帶氧化劑的結果,就是在相同的燃料空間下,採用衝壓引擎的飛彈射程較遠。採用火箭引擎的飛彈,燃料中有一部份是氧化劑,換言之相同彈體大小下,火箭引擎所能攜帶的燃料會比較少,射程也較短。但衝壓引擎的缺點是不適合高空飛行,因為高空中空氣稀薄,會嚴重影響到衝壓引擎的進氣效能,導致氧化劑不足,讓衝壓引擎的表現受到影響。
這也是為什麼大多是反艦飛彈採用衝壓引擎,因為反艦飛彈為了避免讓目標艦艇的雷達發現,在發射後都會採取低空掠海飛行,在海面上沒有空氣稀薄的問題會影響到衝壓引擎的效能。但空對空飛彈有很大的機會必需在高空中發射,就必需考慮到這個問題,再加上外側進氣口還會增加阻力,更讓衝壓引擎不受空對空飛彈設計者的青睞,反而是一點火就能全力運轉的火箭引擎,因為反應靈敏而受到歡迎。
那流星飛彈為什麼還會選擇衝壓引擎,這原因在於近年來視距外作戰的能力越來越成熟,主動式中程空對空飛彈的射程越來越長。各國都想盡辦法來增加飛彈的射程。有人改進燃料的效率,也有人以分段點火燃燒的方式,來改善火箭引擎會快速消耗完燃料的問題,而流星飛彈則是利用衝壓引擎射程長的這個特性,來達到大幅增加射程的目標。
流星飛彈利用衝壓引擎,讓射程提高到150公里以上,在開發階段的試射中,就曾在100公里外擊落靶機,再搭配使用電子掃描雷達的主動式尋標頭,性能非常優異。至於流星飛彈如何克服衝壓引擎的先天缺點,這有許多說法,如採用特殊的顆粒狀固態燃料,獨特的進氣口設計等,但基本上這是歐洲飛彈公司的不傳之秘。但也有一些看法認為,流星飛彈除了射程外,在高空機動性能上,還是略遜於一些採用火箭引擎的主動式中程空對空飛彈。
在瞭解了衝壓引擎與火箭引擎的不同特性後會發現,中科院刊物封面上的神秘飛彈,如果採用了衝壓引擎的構型,擁有類似流星飛彈的進氣口,卻計畫發展短程空對空飛彈,就顯得非常矛盾。因為短程空對空飛彈的射程都在十幾公里內,目前的火箭引擎就足以應付。採用衝壓引擎,多出外側的進氣口,讓飛彈的阻力大增,卻完全用不上衝壓引擎射程長的優勢,令人不解。
再者,美國的AIM-9X最大的優勢,是極高的機動性與高偏軸發射能力,這關鍵除了向量噴嘴外,還需要頭盔瞄準系統,都與衝壓引擎無關。而且目前IDF並沒有這項配備,因此就算擁有類似AIM-9X的國產短程空對空飛彈,也難以發揮高偏軸發射能力。或許可以這麼猜測,中科院的確在考慮發展天劍一型的後繼短程空對空飛彈,但這款可能會命名為天劍三型的新型短程空對空飛彈,與中科院刊物封面上的神秘飛彈無關。
那這款神秘飛彈又是什麼?如果要猜測的話,反而更可能是天劍二型空對空飛彈的後繼者。畢竟主動式中程空對空飛彈的射程越來越長,中國在霹靂-12的基礎上,發展出射程可能高達200公里的霹靂-15,而美國的AIM-120系列,最新的改良型AIM-120D,射程也超過160公里以上。台灣為了跟上腳步,也以「奔劍計畫」,研發增程型的天劍二C型,不過改進燃燒效率與一些局部修改,雖然讓天劍二C型的射程再往上提升,仍然比不上霹靂-15或AIM-120D。
再者,美國雖已出售性能與射程都不弱的AIM-120C7給台灣,未來就算能很快出售AIM-120D,都只能在F-16V上使用,IDF會缺少能匹敵的武器,而在面對中國新一代戰機的威脅時,居於下風。所以很明顯國軍必需儘快未雨綢繆,發展下一代的中、長程空對空飛彈。霹靂-15與AIM-120D選擇增長射程的方式,與流星飛彈完全不同。不過台灣因為發展過雄風三型超音速反艦飛彈,對衝壓引擎的技術有一定的掌握,若選擇流星飛彈的發展模式,也在情理之中。
更何況,傳說中的雲峰高空巡弋飛彈,也是採用衝壓引擎,如果這型飛彈真的存在,那代表台灣可能掌握了部份技術,可以解決或降低衝壓引擎在高空中所出現的問題,而有信心發展台灣版的流星飛彈。不過以上都只是猜測,到底中科院刊物封面上的神秘飛彈是何方神聖,就有待時間來解答了。