空空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)

王慶國(guó)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)離不開(kāi)制空權(quán)的支持，而性能先進(jìn)的空空導(dǎo)彈是奪取制空權(quán)的重要保證。早期的飛機(jī)空戰(zhàn)中，雙方只能通過(guò)手槍互相射擊。后來(lái)，飛機(jī)裝備了機(jī)炮，空戰(zhàn)可以“近身肉搏”。二戰(zhàn)末期，科學(xué)家們?yōu)轱w機(jī)設(shè)計(jì)出了空空導(dǎo)彈，自此空空導(dǎo)彈走上了絢麗多彩的空戰(zhàn)舞臺(tái)。

空空導(dǎo)彈的“鼻祖”源于二戰(zhàn)時(shí)期的德國(guó)。1944年，德國(guó)研制了世界上第一型空空導(dǎo)彈X-4。X-4已經(jīng)具備空空導(dǎo)彈的主要技術(shù)特征，如采用無(wú)線(xiàn)電指令制導(dǎo)方式，能夠由飛機(jī)進(jìn)行發(fā)射，自動(dòng)導(dǎo)引，采用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等，這在當(dāng)時(shí)都屬于高難度技術(shù)。二戰(zhàn)結(jié)束后，空空導(dǎo)彈得到快速發(fā)展，由第一代發(fā)展到第四代，形成了紅外和雷達(dá)兩種制導(dǎo)體制互補(bǔ)，遠(yuǎn)、中、近距搭配的空空導(dǎo)彈家族。截至目前，世界各國(guó)在研、在役與退役的空空導(dǎo)彈已經(jīng)有上百種型號(hào)，累計(jì)生產(chǎn)量大約20多萬(wàn)枚，是戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈家族的主要成員。

空空導(dǎo)彈的主要組成

空空導(dǎo)彈通常由導(dǎo)引系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、引戰(zhàn)系統(tǒng)、彈體系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)組成。

導(dǎo)引系統(tǒng)類(lèi)似于“眼睛”，用于接收并處理來(lái)自目標(biāo)、機(jī)載火控系統(tǒng)和其他來(lái)源的目標(biāo)信息，截獲、跟蹤目標(biāo)并向空空導(dǎo)彈的飛控系統(tǒng)輸出導(dǎo)引信號(hào)。飛控系統(tǒng)類(lèi)似于“大腦”，用于控制導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定彈體姿態(tài)。推進(jìn)系統(tǒng)為空空導(dǎo)彈提供飛行動(dòng)力，保證導(dǎo)彈獲得所需的飛行速度和射程。能源系統(tǒng)主要為空空導(dǎo)彈提供工作時(shí)所需的電源、氣源和液壓源等。引戰(zhàn)系統(tǒng)是毀傷目標(biāo)的最終利刃。彈體系統(tǒng)是空空導(dǎo)彈的“軀干”，由彈身、彈翼和舵面等組成。數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈飛行過(guò)程中與載機(jī)的通信。

空空導(dǎo)彈威力的發(fā)揮除了自身的技術(shù)性能以外，還得依靠載機(jī)和機(jī)載火控系統(tǒng)。載機(jī)是空空導(dǎo)彈的掛載和發(fā)射平臺(tái)，主要用于將空空導(dǎo)彈攜帶到指定空域，發(fā)射空空導(dǎo)彈并攻擊目標(biāo)。載機(jī)一般包括戰(zhàn)斗機(jī)、武裝直升機(jī)等。機(jī)載火控系統(tǒng)是機(jī)載火力與指揮控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，主要用于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知、目標(biāo)信息探測(cè)與指示、攻擊區(qū)域計(jì)算等，通常由外掛管理子系統(tǒng)、目標(biāo)搜索跟蹤子系統(tǒng)和顯示控制子系統(tǒng)等組成。

雷達(dá)型（上）和紅外型（下）“米卡”空空導(dǎo)彈

空空導(dǎo)彈發(fā)展歷程

第一代空空導(dǎo)彈 第一代紅外型空空導(dǎo)彈始于20世紀(jì)40年代，典型產(chǎn)品是美國(guó)的AIM-9B“響尾蛇”、蘇聯(lián)的K-13等導(dǎo)彈。這種導(dǎo)彈采用鴨式氣動(dòng)布局，導(dǎo)引頭采用非致冷硫化鉛紅外探測(cè)器探測(cè)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口產(chǎn)生的熱輻射。導(dǎo)彈只能從目標(biāo)尾后進(jìn)行攻擊，機(jī)動(dòng)性差。AIM-9B“響尾蛇”是世界上第一種大量投產(chǎn)的紅外型空空導(dǎo)彈，于1948年開(kāi)始研制，1953年首次發(fā)射試驗(yàn)成功，1956年裝備部隊(duì)。

第一代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈的典型產(chǎn)品是美國(guó)的“麻雀”AIM-7A、蘇聯(lián)的K-5等。它們采用雷達(dá)駕束制導(dǎo)，可在尾后攻擊目標(biāo)，攻擊范圍很小。第一代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)能力和抗干擾能力較差，使用效果不理想?？傮w而言，第一代空空導(dǎo)彈攻擊能力比較差，僅比航炮略為強(qiáng)些。

第二代空空導(dǎo)彈 鑒于第一代紅外型空空導(dǎo)彈在探測(cè)能力、機(jī)動(dòng)能力方面的不足，20世紀(jì)50年代第二代紅外型空空導(dǎo)彈開(kāi)始發(fā)展。采用致冷型硫化鉛探測(cè)器，提高了探測(cè)靈敏度，機(jī)動(dòng)過(guò)載能力有一定的提高，可以從尾后稍寬的范圍內(nèi)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攻擊。第二代紅外空空導(dǎo)彈的代表產(chǎn)品有美國(guó)的AIM-9D“響尾蛇”、法國(guó)的馬特拉R530、蘇聯(lián)的R-60T等。

冷戰(zhàn)時(shí)期，遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)成為國(guó)家安全的主要威脅。為應(yīng)對(duì)這種威脅，第二代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈應(yīng)運(yùn)而生。典型代表有美國(guó)的“麻雀”AIM-7E導(dǎo)彈、英國(guó)的“火光”導(dǎo)彈，它們采用轉(zhuǎn)動(dòng)翼的氣動(dòng)布局、半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)，雖然這類(lèi)導(dǎo)彈的攻擊包線(xiàn)有所擴(kuò)大，但是仍然只能在后半球或者迎頭攔截小機(jī)動(dòng)目標(biāo)。由于導(dǎo)彈系統(tǒng)的可靠性差，在越南戰(zhàn)場(chǎng)上使用時(shí)，美國(guó)空軍共發(fā)射AIM-7E導(dǎo)彈589枚，僅有55枚命中目標(biāo)，命中率不到10%。

“鷹獅”戰(zhàn)機(jī)掛載“流星”空空導(dǎo)彈

第三代空空導(dǎo)彈 第三代紅外型空空導(dǎo)彈于20世紀(jì)80年代初開(kāi)始裝備，其主要技術(shù)特點(diǎn)為：采用銻化銦致冷探測(cè)器，這種探測(cè)器具有更高的靈敏度，工作波段為3～5微米，能夠探測(cè)目標(biāo)尾氣流的紅外輻射;同時(shí)，它可以采用激光或無(wú)線(xiàn)電等主動(dòng)近炸引信，能夠?qū)崿F(xiàn)全向攻擊。第三代紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈主要用于殲擊機(jī)的空戰(zhàn)格斗，典型產(chǎn)品有美國(guó)的AIM-9L“響尾蛇”、以色列的“怪蛇”-3等導(dǎo)彈。

20世紀(jì)90年代，改進(jìn)的紅外型空空導(dǎo)彈（俗稱(chēng)“三代半”）相繼被開(kāi)發(fā)出來(lái)，如美國(guó)的AIM-9M“響尾蛇”導(dǎo)彈和俄羅斯的P-73導(dǎo)彈，它們采用掃描探測(cè)技術(shù)或紅外多元探測(cè)技術(shù)，激光主動(dòng)近炸引信或無(wú)線(xiàn)電主動(dòng)引信，實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)的全向攻擊，同時(shí)具有抗紅外干擾的能力。近幾年，雖然發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)推出第四代紅外“響尾蛇”空空導(dǎo)彈，但由于“三代半”導(dǎo)彈的價(jià)格比第四代紅外型空空導(dǎo)彈便宜很多，能夠抗紅外誘餌干擾彈，制導(dǎo)精度高，對(duì)目標(biāo)的毀傷能力強(qiáng)，因此仍然是各國(guó)空軍的主戰(zhàn)武器。

20世紀(jì)60年代末開(kāi)展研制的第三代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈，主要技術(shù)特點(diǎn)是采用單脈沖半主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭，具有前向攔截能力，并具有一定的抗干擾能力和下視下射能力。典型的第三代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈有美國(guó)的“麻雀”AIM-7F/M、蘇聯(lián)的R-27P等雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，伊拉克共有40架飛機(jī)被擊落，其中“麻雀”AIM-7F/M導(dǎo)彈擊落28架。AIM-7F/M空空導(dǎo)彈的成功使用表明，超視距空空導(dǎo)彈在戰(zhàn)爭(zhēng)中開(kāi)始發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

R-77導(dǎo)彈

第四代空空導(dǎo)彈 20世紀(jì)90年代，美國(guó)開(kāi)始了第四代紅外型空空導(dǎo)彈的研究，采用了紅外成像探測(cè)體制，在增加探測(cè)距離的同時(shí)，利用圖像信息區(qū)分目標(biāo)和干擾，有效提高了導(dǎo)彈的抗干擾能力;采用氣動(dòng)力/推力矢量控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)“越肩發(fā)射”。典型的第四代紅外型空空導(dǎo)彈產(chǎn)品有美國(guó)的AIM-9X、歐洲的ASRAAM和IRIS-T、以色列的“怪蛇”-5等導(dǎo)彈。這類(lèi)導(dǎo)彈具有良好的跟蹤性能、較高的抗干擾性、較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性和靈巧的發(fā)射方式，攻擊區(qū)域有很大擴(kuò)展，具有對(duì)付第四代殲擊機(jī)的格斗能力。

20世紀(jì)70年代末，美國(guó)開(kāi)始了第四代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈的研制。這類(lèi)導(dǎo)彈采用了指令、慣性制導(dǎo)和雷達(dá)主動(dòng)末制導(dǎo)的復(fù)合制導(dǎo)方式，嵌入式彈載計(jì)算機(jī)中裝定了復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，具有“發(fā)射后不管”能力，能夠超視距全向攻擊目標(biāo)，并且具有多種抗干擾措施和靈活的發(fā)射方式，具有對(duì)付多種飛機(jī)的攔截能力，是當(dāng)前空戰(zhàn)的殺手锏。典型的第四代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈有美國(guó)的AIM-120導(dǎo)彈、俄羅斯的R-77導(dǎo)彈和法國(guó)的MICA導(dǎo)彈。

進(jìn)入21世紀(jì)，世界軍事強(qiáng)國(guó)普遍沿著“基本型、系列化、多用途”的發(fā)展道路，積極研發(fā)第四代空空導(dǎo)彈及其改進(jìn)改型，同時(shí)開(kāi)展四代后空空導(dǎo)彈的探索性研究。目前，第三代空空導(dǎo)彈仍在服役中，第四代空空導(dǎo)彈已成為主要軍事強(qiáng)國(guó)的主戰(zhàn)裝備。

作為世界空空導(dǎo)彈技術(shù)的領(lǐng)跑者，為了保持空中優(yōu)勢(shì)，美國(guó)通過(guò)對(duì)未來(lái)作戰(zhàn)環(huán)境、攻擊對(duì)象、保障效能的綜合考慮后，提出了研發(fā)“聯(lián)合雙用途空中優(yōu)勢(shì)導(dǎo)彈（JDRADM）”的計(jì)劃。JDRADM是為適應(yīng)第四代戰(zhàn)斗機(jī)和未來(lái)空戰(zhàn)需求而計(jì)劃研制的下一代機(jī)載武器，具有全向攻擊空中目標(biāo)和敵方地面防空設(shè)施的雙重能力。導(dǎo)彈在執(zhí)行空空作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，既可大離軸發(fā)射也可攻擊超視距目標(biāo)，可掛裝在F-22、F-35、無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)及三代機(jī)上，代替AIM-120和空地反輻射導(dǎo)彈完成作戰(zhàn)任務(wù)。2012年2月，由于關(guān)鍵技術(shù)成熟度低，研制費(fèi)用高，美國(guó)空軍取消了JDRADM項(xiàng)目。

美國(guó)還進(jìn)行了“三類(lèi)目標(biāo)終結(jié)者”（T3）導(dǎo)彈的研制。T3導(dǎo)彈被描述成一款“可打擊高性能飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈和防空目標(biāo)的高速遠(yuǎn)程導(dǎo)彈”，可內(nèi)埋于隱身噴氣式轟炸機(jī)、F-35或F-15E中，也可外掛于傳統(tǒng)的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)和無(wú)人機(jī)翼下。T3導(dǎo)彈將可使作戰(zhàn)飛機(jī)在空空與空地打擊模式之間快速轉(zhuǎn)換，它的速度、機(jī)動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)中心能力將增強(qiáng)飛機(jī)的生存能力、增加摧毀目標(biāo)的數(shù)量與類(lèi)型。

美國(guó)在不斷進(jìn)行空空導(dǎo)彈更新?lián)Q代的同時(shí)，還非常注重空空導(dǎo)彈裝備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。根據(jù)美國(guó)空軍2005～2025年發(fā)展路線(xiàn)圖，第三代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈AIM-7將在2017年前全面退役;第四代紅外型空空導(dǎo)彈AIM-9X系列將于2017年前升級(jí)到Block Ⅲ階段，于2025年升級(jí)到Block IV階段，代替現(xiàn)有的AIM-9M/X;第四代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈AIM-120系列將于2017年升級(jí)到AIM-120D，到2025年繼續(xù)改進(jìn)為AIM-120D+，全面代替現(xiàn)有AIM-120C系列。

F-35A試射AIM-120C-5空空導(dǎo)彈

空空導(dǎo)彈未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著航空電子技術(shù)的發(fā)展，空戰(zhàn)環(huán)境將更加復(fù)雜。第四代戰(zhàn)斗機(jī)、無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)、超聲速巡航導(dǎo)彈以及臨近空間飛行器的出現(xiàn)，對(duì)空空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)能力提出了新的要求。

反隱身 隱身能力是第四代戰(zhàn)斗機(jī)的典型特征，無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈的雷達(dá)散射面積也較小。美國(guó)空軍的“黑計(jì)劃”對(duì)轟炸機(jī)和運(yùn)輸機(jī)也要采取隱身措施。未來(lái)空空導(dǎo)彈必須具有較強(qiáng)的反隱身能力。

多用途 隱身飛機(jī)受內(nèi)埋武器艙尺寸的限制，內(nèi)埋掛載的導(dǎo)彈數(shù)量有限，裝備具有空空作戰(zhàn)和空地反輻射打擊雙重用途的導(dǎo)彈，可以有效提高飛機(jī)的作戰(zhàn)效能。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)及現(xiàn)代空戰(zhàn)作戰(zhàn)理念的發(fā)展，以執(zhí)行空對(duì)空任務(wù)為使命的空空導(dǎo)彈傳統(tǒng)概念將發(fā)生變化，空空導(dǎo)彈將執(zhí)行多種使命。從目前來(lái)看，未來(lái)空空導(dǎo)彈將向多用途方向發(fā)展，目前主要有三個(gè)方向：一是多任務(wù)，即在具備空對(duì)空攻擊能力的同時(shí)，還具備一定的對(duì)地、對(duì)輻射源的打擊能力;二是雙射程，即導(dǎo)彈在具備中遠(yuǎn)程攔截能力的同時(shí)，又要具備近距格斗能力;三是多目標(biāo)，即導(dǎo)彈具有攔截隱身飛機(jī)、無(wú)人機(jī)和巡航彈等能力。

模塊化 空空導(dǎo)彈各艙段模塊化后，在攻擊不同目標(biāo)時(shí)，只需更換部分艙段即可，因此研發(fā)費(fèi)用、武器單價(jià)、后勤和支持費(fèi)用將大大降低。同時(shí)，開(kāi)放的結(jié)構(gòu)有利于導(dǎo)彈的漸進(jìn)式升級(jí)，延長(zhǎng)導(dǎo)彈的服役期。俄羅斯R-77空空導(dǎo)彈、歐洲“米卡”空空導(dǎo)彈是模塊化的典型導(dǎo)彈。

小型化 空空導(dǎo)彈小型化后，戰(zhàn)機(jī)每次出動(dòng)能夠搭載更多的武器，使打擊的目標(biāo)數(shù)量增加，提高戰(zhàn)機(jī)的作戰(zhàn)效能。目前，微機(jī)電系統(tǒng)、納機(jī)電系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展使空空導(dǎo)彈的關(guān)鍵性元器件實(shí)現(xiàn)小型化、微型化成為可能，為未來(lái)空空導(dǎo)彈進(jìn)一步向小型化發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

抗干擾 各種飛機(jī)平臺(tái)廣泛使用光電、電磁以及各種綜合干擾手段，可實(shí)施全頻段、大功率干擾，干擾方式多樣化和智能化，并且各種組合干擾、新型干擾不斷出現(xiàn)?？湛諏?dǎo)彈只有進(jìn)一步增強(qiáng)抗干擾能力，才能在未來(lái)的復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下有效發(fā)揮作用。

網(wǎng)絡(luò)化 未來(lái)的空戰(zhàn)模式將是在天基和地基支援下，多種飛機(jī)平臺(tái)聯(lián)合編隊(duì)的群體對(duì)抗：以預(yù)警機(jī)為空中指揮中心，以戰(zhàn)斗機(jī)、無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)和巡航導(dǎo)彈等為主攻武器，在電子干擾機(jī)、電子偵察機(jī)、天基/地基支援平臺(tái)支持下的信息化、網(wǎng)絡(luò)化的體系對(duì)抗?？湛諏?dǎo)彈需要具備網(wǎng)絡(luò)信息獲取和網(wǎng)絡(luò)制導(dǎo)能力，綜合利用衛(wèi)星、預(yù)警機(jī)、地面雷達(dá)和機(jī)載雷達(dá)等提供的目標(biāo)信息。

結(jié) 語(yǔ)

至今為止，空空導(dǎo)彈已經(jīng)發(fā)展了四代，隨著空空導(dǎo)彈抗干擾能力、攻擊方式、機(jī)動(dòng)性、可靠性等各項(xiàng)性能的顯著提高，空空導(dǎo)彈已經(jīng)極大地改變了現(xiàn)代空戰(zhàn)的作戰(zhàn)樣式。隨著未來(lái)空中威脅目標(biāo)性能的提高和空戰(zhàn)特點(diǎn)的改變，空空導(dǎo)彈將向多模導(dǎo)引、大射程、高靈活性、多用途、模塊化、小型化、強(qiáng)抗干擾能力、彈載雙向數(shù)據(jù)鏈、反隱身等方向發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展以及武器系統(tǒng)智能化程度的提高，將極大提高空空導(dǎo)彈在作戰(zhàn)中進(jìn)行精確打擊的能力，提高作戰(zhàn)效能。

責(zé)任編輯：劉靖鑫