空空导弹
——战后,空空导弹技术迅速发展,并于20世纪50年
——代中期开始装备部队,形成第一代空空导弹家族。红外制导空空导弹方面,典型的如美国的AIM-9B响尾蛇、苏联的K-13等,它们均采用非致冷硫化铅红外探测器,并用超小型电子管放大器进行信号处理,只能在目标尾后进行探测,且距离为10千米以下,有效攻击范围仅为目标尾后2~3千米。雷达制导空空导弹方面,主要为半主动雷达制导,典型产品如美国的“麻雀”系列,它采用雷达波束制导,攻击范围较小。
一、美国“响尾蛇”导弹
“响尾蛇”(Sidewinder)导弹是世界上第一种被动红外制导的尾追攻击式空空导弹,也是世界上最著名的空战武器之一。它的各种型号,参加过多次局部战争,取得了突出的战绩,是现代战斗机上的重要武器。从诞生到现在,“响尾蛇”导弹平均每5年就出现一个新型号。目前,世界上有几十个国家装备有“响尾蛇”导弹,总产量已达几十万枚。“响尾蛇”系列导弹已经形成了当今世界空空导弹领域中名副其实的最大家族。美国陆军还将“响尾蛇”空空导弹发展成“小懈树”地空导弹,海军也将其移植在军舰上成为“海懈树”舰空导弹。
1.早期的“响尾蛇”
早在40年代末,美国就开始了“响尾蛇”导弹的研制工作。经过几年的探索与试验,1953年9月“响尾蛇”导弹首次试射成功。1956年7月。首批“响尾蛇”装备了美海军航空兵,编号为AIM-N-7,随后美空军也开始装备,编号为GAR-8。1962年,美国防部将“响尾蛇”导弹统一编号为AIM-9,并将试验试飞所用的“响尾蛇”导弹编号为AIM-9A(没有进行批生产),正式装备、使用后的编号为AIM-9B。
AIM-9B是一种发射后不管、结构简单、实用、价格低、对机载火控系统依赖不大的空空导弹。它的气动外形为鸭式布局,舵面在导弹头部,弹翼在尾部,舵、翼在同一平面,呈×-×型。弹体为圆柱形,头部呈半球形。导弹由制导控制舱、战斗部、触发引信、红外近炸引信、固体火箭发动机和弹翼等6大部分组成。
导弹靠导引头的热敏元件截获和跟踪目标。目标进入导引头的视场之后,导引头会发出音响信号通告飞行员,表示已截获目标。这时飞行员继续跟踪目标,直到导引头锁定目标,并可以自动跟踪时,飞行员才按下发射按钮,发射导弹攻击目标。当导弹接近目标时,红外近炸引信引爆战斗部,击中目标。
AIM-9B的最大射程为11千米,使用高度为15千米,弹重75千克,战斗部重11.3千克,最大飞行速度2.5马赫.弹长2.84米,弹径12.7厘米,翼展60.9厘米。导弹可挂装在F-86、F-105、F-4、F-5、F-8、A-4、A-7等战斗机或攻击机上。AIM-9B共生产了80900枚,1964年停产,世界上有20多个国家和地区装备了AIM-9B。另外,当年西德还得到了美国AIM-9B导弹的生产许可权,大量生产供欧洲各国使用。前苏联根据1958年得到的1枚AIM-9B的样弹,仿制成K-13(西方称作AA-2“环礁”)空空导弹.除供苏军使用外,还大量对外出口。
2.“响尾蛇”的改型
由于AIM-9B导弹是以轰炸机为目标设计的,所以其机动性和跟踪能力不高,并且载机只能在目标尾部有限的范围实施攻击。随着技术水平的提高和作战环境的变化,美国对AIM-9B进行了多次改型。在“口向尾蛇”改型过程中,美海军和空军有时根据作战需要分别研制自己的型号,有时又共同发展新的型号,其中AIM-9C、-9D、-9G、-9H是按海军的需要发展的:AIM-9E、-9J、-9P是按空军的需要发展的:AIM-9L、-9M、-9X是按海、空军的共同要求发展的,还有一些型号主要是为试验或出口而发展的,如AIM-9F、-9K、-9N、-9S等型号。“响尾蛇”的改进型没有使用“l”和“O”字头的型号,据称是为避免与前面的阿拉伯数字混淆。
AIM-9C是“响尾蛇”导弹家族中唯一采用半主动雷达制导的空空导弹。1955年,美国海军认为AIM-9B射程太近,满足不了海上作战的需求,要求研制新型导弹。经过7年的努力,1962年,AIM-9C研制成功,并于当年投产,1965年装备使用。但由于该导弹作战使用复杂,载机雷达要一直照射目标,命中精度较低,所以仅生产了2000枚即停产。后来,又将这个型号改进成能攻击雷达的反辐射导弹,命名为AGM-122A,于1989年装备使用。
AIM-9D是美海军1955年与AIM-9C同时发展的一种AIM-9B的改进型。它首次采用了红外探测器氮气制冷技术,提高了导引头的灵敏度。同时,也改进了引信、战斗部、火箭发动机等,提高了射程和攻击精度。该导弹于1962年正式投产,1965年装备部队使用,共生产了12000枚。
AIM-9E是美空军在AIM-9B的基础上发展的空军型,它主要由大量库存的AIM-9B改装而成,该弹改进了导引头的热敏和制冷元件,提高了命中精度。该型导弹于1965年投产,1969年停产,共生产了5000枚。
AIM-9F最初是美军试验的一种空空导弹。后来,西德引进AIM-9B生产线后将其所生产的改进型导弹命名为AIM-9F。1966年首次试验,1969年投入生产。
AIM-9G是美国海军根据AIM-9D改进的一种型号,实际上它是截获范围扩大了的A1M-9Do由于AIM-9D在越南战场上使用效果不好,命中率只有10%左右。因此美国对其制导系统进行了改进,使导引头具有离轴能力和具有自动扫描、自动截获能力。光学系统可与载机雷达随动。该导弹于1970年装备部队,共生产了2120枚。
AIM-9H也是AIM-9D的改进型,采用了固态电子组件和热电池组,重新设计了制导系统,提高了可靠性和可维护性,缩短了最小发射距离。AIM-9H比以前各型号有更大的机动能力和杀伤能力。该导弹于1970年装备使用,共生产7700枚。
AIM-9J是美空军1970年在AIM-9B和AIM-9E的基础上改进的。主要改进是将导引头的部分电子线路固态化,装上了主动光学目标探测器,提高了导弹命中精度,扩大了攻击区。该导弹1977年装备使用,共生产10000枚。
AIM-9N是AIM-9J的出口型。
3.现代“响尾蛇”
上述的”响尾蛇”各型导弹装备使用了20多年后,在美军中已基本退役,只是国外还有部分装备使用。它们在实战中暴露出不少问题。最突出的问题是满足不了现代战斗机空中格斗的需要,在攻击机动能力很强的战斗机时效果更差,而且只能从目标尾部实施攻击。为使“响尾蛇”的性能有一个大的飞跃,美军一方面对已有的“响尾蛇”加以改进以满足急需,另一方面积极研制新的“响尾蛇”近距格斗空空导弹。
AIM-9L它属于第三代“响尾蛇”,曾被誉为“超级响尾蛇”,是由美海、空军共同于1971年开始研制的。
AIM-9L导弹是以AIM-9H为基础,吸收AIM-9J的技术发展而成的。由于采用了很多新技术,使导弹具有了全向攻击(达到270°)和近距格斗能力。主要改进有:导引头的光敏元件从硫化铅改为锑化钢,用氯气制冷,扩大了红外感应范围,使导弹不仅能从目标后半球攻击,而且能从前半球攻击,大大扩展了导弹的攻击区;导弹采用了双三角舵面,提高了机动能力;红外引信改成了先进的主动激光引信,既能精确控制炸点,又能抗干扰;换装了推力更大、工作时间更长的新型火箭发动机。AIM-9L于1975年3月完成研制,1978年装备使用,共生产了18900枚,1986年停产。
AIM-9M是在AIM-9L基础上改进的。其基本战术、技术指标没有大的变化,只是换装了发烟较少的发动机,使对方不易过早发现,并改进了部分电子组件的集成电路。
AIM-9P是美空军AIM-9J的另一种出口型,主要出售给非北约组织国家。它在AIM-9J的基础上,采用了AIM-9L的导引头。它的弹身比其他型号“响尾蛇”大,弹长3.07米。战斗部重量也大,约12千克。根据各国要求不同,AIM-9P还有AIM-9P-1、2、3和4多种改型。9P-3和9P-4与AIM-9L有类似性能,具有全向攻击能力,并装有主动激光引信。AIM-9P的各种型号目前还都在生产。
现代“响尾蛇”各型导弹不负众望,在80年代以来的几次局部战争中崭露头角。在英国和阿根廷1982年的马岛之战中,英军发射27枚AIM-9L,命中16枚,击落飞机16架。在1991年的海湾战争中,共发射19枚“响尾蛇”,击落飞机9架。
“响尾蛇”导弹的系列通过渐改的方法,40多年来紧跟时代的步伐,走出了一条值得人们借鉴的成功之路。其最鲜明的特点就是结构、系统简单,如仅用一种极简单的陀螺舵来稳定导弹的横滚速率。“响尾蛇”成本低廉,早期的AIM-9B单价只有3000美元,虽然改进后的AIM-9L单价约50000美元,但也只有“麻雀”AIM-7F的1/3,为“不死鸟”AIM-54A的1/6。此外,“响尾蛇”导弹使用维护方便,适应机种广泛,具有体积小、重量轻,对载机性能影响小,悬挂位置容易安排,可靠性高,便于保管、运输、检查等特点。
二、美国AMRAAM中距空空导弹
1.AMRAAM空空导弹出世
AIM-120中距空空导弹是美国休斯公司和雷锡恩公司联合研制的新一代中距空空导弹,有“先进中距空空导弹”(AMRAAM)之美称,音译为“阿姆拉姆”。
越南空战的实践表明,美军的空战系统,包括战斗机、导弹、预警机、电子对抗机和空中加油系统的彼此配合问题多多,在对付灵活机动的苏式战机时显得力不从心。
为了扭转这种局面,1974年~1978年,美国国防部牵头组织了一场针对空战战术和空空导弹技术的广泛评估项目。具体是在美国内华达州内利斯空军基地,分别使用海军的F-14“雄猫”和空军的F-15“鹰”重型战斗机搭载“麻雀”和“响尾蛇”导弹扮演.“蓝军”来对抗装备了F-5E“虎”战斗机,搭载AIM-9L导弹,模拟苏军的
“红军”分队。整个JT&E(联合测试和评估)项目包括两部分:对空战战术进行评估和对空战中中距拦射导弹作用进行评估。经过深入研究,人们发现在对于“蓝军”而言最不利的情况就是让对方接近自己然后发射短距空空导弹,进入混战状态,因此要避免这种情况出现,中距制导空空导弹的作用不可忽视。但是现役的“麻雀”和“不死鸟”的性能都差强人意,美军必须研制一种新型中距雷达制导空空导弹:采用类似于“不死鸟”的制导方式,体积则与“麻雀”大体相当。
后来几经周折,美国与欧共体签署了联合研制备忘录(MOA):规定美国负责研制先进中距空空导弹(AMRAAM),欧洲(主要是英国和德国)负责研制先进近距空空导弹(ASRAAM)。AMRAAM导弹研制之前首先要确定需求,也正是在这时候研制各方都对AMRAAM导弹的体积提出了很高的要求:空军希望AMRAAM导弹除了具备“发射后不管”的能力之外,还要能挂载在体积小巧的F-16战斗机上。欧洲方面更是希望AMRAAM导弹的体积能小到足以挂载在“海鹞”垂直起降飞机上。而美国海军更绝:希望能由F/A-18战斗机搭载AMRAAM导弹,并且要求在只能挂载一枚“麻雀”的挂架上挂载两枚AMRAAM,留下更多挂架来搭载空地武器。此外,AMRAAM还是F-22“猛禽”战斗机的主战武器,为了满足隐身要求,F-22战斗机不能在机体外挂载武器,所有武器必须“埋藏”在机体内部,因此AMRAAM必须满足F-22狭小的弹仓要求。除去对体积的要求之外,海军还要求AMRAAM导弹必须具备与“不死鸟”大体相当的性能,来取代后者退役后留下的空白。
AIM-120(ASRAAM)是美国研制的第一款主动雷达制导视距外空对空导弹,十几年来衍生了A、B、C、D四种型号,是世界多国空军争相采购的武器。
2.锁定敌机,“发射后不管”
与以往的中距空空导弹相比,AIM-120“阿姆拉姆”具备自己独特的优势。首先是发射方式的不同,AIM-120采用弹射发射和导轨发射两种发射方式,在第一种情况下,导弹向下或向外弹射,然后发动机点火;在第二种情况下,导弹靠本身的发动机推力离轨。两种方式并用大大提高了AIM-120的作战机动陛,不仅可挂在前一代“麻雀”导弹所用的悬挂点上,而且还可以挂在F-16机翼尖端处“响尾蛇”导弹的导轨上。
其次,以往的中程空空导弹在经过长时间飞行后,往往因为缺乏足够的燃料和动能而丢失目标。而AIM-120采用“末段重力协助式打击”方式,沿一条高抛弹道打击目标。AIM-120导弹脱离载机后先向上飞占据比目标飞机位置更高的空间,进而可以从上至下俯视目标,在最后打击阶段再降低高度,借助重力加速击中目标。AIM-120的高抛弹道打击方式能够蓄积足够的势能,进而获得比以往导弹更大的射程。
3.AIM-120成长之路
AIM-120是美国研制的一种“发射后不管”的先进中距空对空导弹,它首次使用便取得战果,揭开了世界空战史上新的一页。在此之前的超视距空战,由于大多采用半主动雷达制导的导弹,发射导弹后,载机必须保持对目标的跟踪和照射,直至击中目标。在这段时间里,载机须基本上不能有大动作,这对载机和飞行员的安全是极大的威胁,因为被敌方击中的机会很大。
1991年9月,AIM-120A就已经开始装备美国空军的F-15重型战斗机。1992年2月,又装备在F-16战斗机上。美国海军的FA-18大黄蜂则在1993年10月首次换装这种先进的空对空导弹。1992年12月,AIM-120取得了服役以来的首次战果,击落了伊拉克空军的一架“米格”-25战斗机。此后,又相继在伊拉克和南斯拉夫战争中取得多次战果。目前,美国正在生产的AMRAAM型号已经由AIM-120B演进到了AIM-120C。AIM-120C采用了更加紧凑的外形设计,缩短了弹翼的长度,使得其能装载在F/A-22和F-35战斗机的内置式弹舱内。
AMRAAM已经被销售到澳大利亚、巴林、比利时、丹麦、芬兰、德国、瑞典、以色列、意大利、日本、韩国、荷兰、挪威、西班牙、希腊、瑞士、泰国、土耳其、英国和台湾地区。已经明确要采购的还有埃及、波兰、沙特阿拉伯、新加坡和阿联酋。