□ 王慶國(guó)

F-22發(fā)射AIM-120空空導(dǎo)彈

近年來(lái)，世界各國(guó)加大了對(duì)中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈的重視，隨著空中目標(biāo)性能的不斷提高、空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)的不斷發(fā)展以及各種新理論、新技術(shù)在空空導(dǎo)彈研制中的不斷應(yīng)用，空空導(dǎo)彈技術(shù)發(fā)展迅速。

現(xiàn)狀與特點(diǎn)

目前，空空導(dǎo)彈已歷經(jīng)四代，形成了紅外和雷達(dá)兩種制導(dǎo)體制、近距格斗和中遠(yuǎn)距攔射兩大系列。20世紀(jì)90年代以來(lái)，超視距中遠(yuǎn)程精確打擊逐漸成為空戰(zhàn)的主要作戰(zhàn)樣式，世界主要軍事大國(guó)開始重視發(fā)展中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈。目前，現(xiàn)役和在研的第四代中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈型號(hào)已有10余種，主要為美國(guó)的先進(jìn)中距空對(duì)空導(dǎo)彈AIM-120、歐洲的“流星”和“米卡”及俄羅斯的R-77和R-37導(dǎo)彈等。

裝載AIM-120導(dǎo)彈

F-15C上的AIM-120電氣接口

AIM-120是美國(guó)第四代全天候、全方位雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈，主要針對(duì)在電子對(duì)抗環(huán)境下的低空和高空的高速目標(biāo)，具有發(fā)射后不管、復(fù)合制導(dǎo)、多目標(biāo)攻擊、全天候作戰(zhàn)和下視下射、上視上射的特點(diǎn)，同時(shí)還具備攻擊巡航導(dǎo)彈等小目標(biāo)的能力和近距攻擊的特性。

“流星”導(dǎo)彈是歐洲導(dǎo)彈集團(tuán)MBDA公司研制的一種新型超視距主動(dòng)雷達(dá)空空導(dǎo)彈，于2012年6月開始啟動(dòng)批量生產(chǎn)。2013年，英國(guó)決定將“流星”導(dǎo)彈具備初始作戰(zhàn)能力推遲兩年至2017年。

“米卡”空空導(dǎo)彈堪稱法國(guó)導(dǎo)彈科技的招牌，它不僅是法國(guó)空軍和海軍航空兵的主力裝備，還隨著幻影2000戰(zhàn)斗機(jī)出口到阿聯(lián)酋、希臘和中國(guó)臺(tái)灣?！懊卓ā睂?dǎo)彈重112千克，采用正常式氣動(dòng)外形布局，沿彈體配置帶矩形邊條翼的長(zhǎng)彈翼和尾舵?！懊卓ā狈謨煞N型號(hào)：主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)型(“米卡”RF)和被動(dòng)紅外制導(dǎo)型(“米卡”IR)，分別于1996年和2000年開始批量生產(chǎn)。兩者在外形上的主要區(qū)別是頭部整流罩形狀：“米卡”RF型裝有尖銳的陶瓷制雷達(dá)天線罩，“米卡”IR的則是鈍頭的玻璃整流罩。

R-77和R-37為俄羅斯先進(jìn)的超視距空空導(dǎo)彈，由三角旗機(jī)械設(shè)計(jì)局研制。R-77具有發(fā)射后不管和多目標(biāo)攻擊能力，1984年開始進(jìn)行飛行試驗(yàn)，1992年小批生產(chǎn)，1994年投入批生產(chǎn)并進(jìn)入部隊(duì)服役。目前，俄羅斯三角旗設(shè)計(jì)局正對(duì)R-77進(jìn)行各種改型和改進(jìn)，包括采用紅外導(dǎo)引頭的R-77T、增程型R-77M和采用火箭/沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的RVV-AE-PD。

另外，美國(guó)還開展了新一代空空導(dǎo)彈演示驗(yàn)證項(xiàng)目，如“聯(lián)合雙任務(wù)空中優(yōu)勢(shì)導(dǎo)彈”(JDRAMD)和“三類目標(biāo)終結(jié)者”(T3項(xiàng)目）。JDRAMD是一種兼具空空作戰(zhàn)能力和防區(qū)外空對(duì)地攻擊能力的新型導(dǎo)彈。美國(guó)空軍曾針對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了導(dǎo)彈開發(fā)一體化導(dǎo)引頭/引信系統(tǒng)、定向攻擊戰(zhàn)斗部和可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程飛行的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)。2012年2月，美國(guó)空軍取消了JDRADM項(xiàng)目。T3是新一代多功能空空導(dǎo)彈，美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局定位其為高速、遠(yuǎn)程，可以進(jìn)攻敵機(jī)、巡航導(dǎo)彈和地面目標(biāo)（輻射源）。目前，主要在進(jìn)行包括推進(jìn)系統(tǒng)、抗干擾多模導(dǎo)引頭、數(shù)據(jù)鏈、數(shù)字式制導(dǎo)與控制和先進(jìn)的導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部等主要關(guān)鍵技術(shù)的研究。

國(guó)外主要中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈性能指標(biāo)

目前，中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈的發(fā)展呈現(xiàn)出鮮明的特點(diǎn)：

① 沿襲基本型、系列化發(fā)展思路。

為了最大化利用空空導(dǎo)彈技術(shù)，國(guó)外在發(fā)展中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈過程中沿襲基本型、系列化發(fā)展思路，對(duì)現(xiàn)有型號(hào)進(jìn)行不斷的升級(jí)、改進(jìn)、派生，以適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)多種作戰(zhàn)任務(wù)的需要。美國(guó)在發(fā)展AIM-120導(dǎo)彈的過程中，就沿襲這樣的武器發(fā)展思路，注重后續(xù)改進(jìn)型、派生型的發(fā)展。AIM-120的系列化型號(hào)包括 AIM-120A、AIM-120B、AIM-120C和AIM-120D，派生型型號(hào)主要有采用AIM-120B導(dǎo)彈的挪威先進(jìn)面空導(dǎo)彈系統(tǒng)（NASAMS）、采用AIM-120C主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的SLAMRAAM-ER導(dǎo)彈、在AIM-120C基礎(chǔ)上研發(fā)的FMRAAM導(dǎo)彈等。采用這樣的發(fā)展思路，節(jié)約了研制和裝備成本，加快了部隊(duì)裝備速度。

② 廣泛采用先進(jìn)技術(shù)。

F-15SE戰(zhàn)機(jī)的彈艙打開,露出AIM-120中距空空導(dǎo)彈

AIM-120發(fā)展型譜圖

中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈在采用成熟彈體設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，廣泛采用多模末制導(dǎo)、高能定向引戰(zhàn)、新型電子抗干擾和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)等先進(jìn)技術(shù)。AIM-120D作為AIM-120的最新型導(dǎo)彈，采用雙向數(shù)據(jù)鏈，提高導(dǎo)彈在增程時(shí)的運(yùn)動(dòng)性能和精度，以及導(dǎo)彈在大離軸角交戰(zhàn)時(shí)的性能；采用GPS增強(qiáng)型慣性測(cè)量裝置，該組件將提供可采用新軟件算法的制導(dǎo)數(shù)據(jù)，以引導(dǎo)導(dǎo)彈沿著更加有效的彈道飛行；增大了不可逃逸區(qū)，比AIM-120-C7的射程提高了50%，具有高視角、大離軸發(fā)射能力?！傲餍恰睂?dǎo)彈采用無(wú)彈翼外形、變流量涵道式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)和Ku波段脈沖多普勒導(dǎo)引頭（帶基于行波管的發(fā)射機(jī)），大部分飛行彈道采用傾斜轉(zhuǎn)彎技術(shù)，交會(huì)前導(dǎo)彈轉(zhuǎn)為側(cè)滑轉(zhuǎn)彎飛行狀態(tài)，以加大其末端的機(jī)動(dòng)性。導(dǎo)彈帶有雙向數(shù)據(jù)鏈，可通過載機(jī)或預(yù)警機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，也可以把導(dǎo)彈數(shù)據(jù)傳回載機(jī)。沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙進(jìn)氣道，可以降低對(duì)側(cè)滑的敏感性。

大量新技術(shù)的采用，增強(qiáng)了導(dǎo)彈的先進(jìn)性能，但同時(shí)也增大了導(dǎo)彈研制的風(fēng)險(xiǎn)，研制過程曲折不斷，拖延了研制進(jìn)度。從2005年開始，AIM-120D出現(xiàn)了一系列技術(shù)問題，使得生產(chǎn)計(jì)劃一再延遲；而“流星”導(dǎo)彈采用固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，與飛機(jī)整合方面出現(xiàn)了一些問題也影響了項(xiàng)目總進(jìn)度。

關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)技術(shù)

中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈通常執(zhí)行超視距打擊任務(wù)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)滿足空空導(dǎo)彈的射程要求以及先進(jìn)的末段機(jī)動(dòng)性能。目前，中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)技術(shù)方面主要有兩派：以美國(guó)AIM-120為代表采用傳統(tǒng)的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和以歐洲“流星”為代表采用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過改進(jìn)，已經(jīng)發(fā)展出具有能量可控特性的多脈沖固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，一定程度上能夠提高空空導(dǎo)彈的綜合作戰(zhàn)效能?！傲餍恰笨湛諏?dǎo)彈采用了固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，它有射程遠(yuǎn)、速度快、體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等許多優(yōu)點(diǎn)，由于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)利用空氣中的氧作為氧化劑，因此它比固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的能量高，同樣體積和重量的發(fā)動(dòng)機(jī)，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠提供兩倍于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的射程。

采用先進(jìn)的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，可以使空空導(dǎo)彈的射程和速度有了質(zhì)的提高，但同時(shí)也產(chǎn)生了新的技術(shù)要求：要對(duì)氣動(dòng)布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、對(duì)高速度情況下產(chǎn)生的熱障進(jìn)行克服、對(duì)控制系統(tǒng)的精度進(jìn)行重新設(shè)計(jì)等等。這些都是制約中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈采用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的難點(diǎn)所在。

發(fā)射分離技術(shù)

目前，先進(jìn)的隱身戰(zhàn)斗機(jī)如F-22、F-35均要求空空導(dǎo)彈實(shí)現(xiàn)保形外掛和高密度內(nèi)掛，以不影響載機(jī)的飛行性能和隱身特性，完成飛機(jī)的作戰(zhàn)使命。這兩種懸掛方式均要求采用彈射發(fā)射方式。彈射發(fā)射就對(duì)發(fā)射分離技術(shù)提出了較高要求，必須解決載機(jī)在高速、大機(jī)動(dòng)甚至超機(jī)動(dòng)情況下實(shí)現(xiàn)載機(jī)和導(dǎo)彈安全分離的難題。解決該難題，關(guān)鍵是解決在復(fù)雜氣流和大機(jī)動(dòng)過載作用下的機(jī)彈分離、導(dǎo)彈姿態(tài)控制和發(fā)射安全，解決“發(fā)現(xiàn)即發(fā)射”所必須解決的技術(shù)問題。美國(guó)F-22內(nèi)埋武器艙采用LAU-142/A氣動(dòng)液壓彈射裝置懸掛AIM-120C導(dǎo)彈，該發(fā)射裝置能將AIM-120C導(dǎo)彈以40g的過載和每秒8.1米的速度彈出武器艙，并保證導(dǎo)彈以合適的姿態(tài)飛向目標(biāo)。

多模復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)

鷹獅戰(zhàn)機(jī)掛載“流星”空空導(dǎo)彈

“米卡”導(dǎo)彈的兩種整流罩形狀（左：雷達(dá)型，右：紅外型）

中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈普遍采用多模復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)，以提高導(dǎo)彈的制導(dǎo)精度及抗干擾能力。中制導(dǎo)一般采用指令制導(dǎo)+捷聯(lián)慣導(dǎo)方式，末制導(dǎo)一般采用主動(dòng)雷達(dá)尋的制導(dǎo)或者紅外+雷達(dá)多模制導(dǎo)。

中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈攻角可達(dá)30°～40°，此時(shí)導(dǎo)彈的升力將占全彈的60%～70%；導(dǎo)引頭的作用距離達(dá)到15～20千米或更遠(yuǎn)。在中制導(dǎo)末段，載機(jī)將導(dǎo)彈導(dǎo)引到某一空域，使導(dǎo)彈自動(dòng)捕獲目標(biāo)。由于捷聯(lián)慣導(dǎo)的精度很高，再加上導(dǎo)引頭具有搜索捕獲目標(biāo)的能力，因此導(dǎo)引頭對(duì)目標(biāo)的截獲概率非常高。采用先進(jìn)的導(dǎo)引體制信息處理技術(shù)，可同時(shí)攻擊4～8個(gè)目標(biāo)；在導(dǎo)引頭與引信中采用有效的抗干擾措施，利用彈載計(jì)算機(jī)復(fù)雜的算法處理，可以抗各種干擾并可跟蹤干擾源。主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)是不需要機(jī)載雷達(dá)對(duì)目標(biāo)提供射頻照射，載機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈后即可脫離目標(biāo)，具有發(fā)射后不管的能力，而缺點(diǎn)是彈上設(shè)備較復(fù)雜，彈上射頻發(fā)射機(jī)的體積重量受到嚴(yán)格限制。

未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

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)中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈將向多用途方向發(fā)展，主要有三個(gè)：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。

第四代主動(dòng)雷達(dá)型空空導(dǎo)彈通常采用慣導(dǎo)+數(shù)據(jù)鏈修正+主動(dòng)雷達(dá)末制導(dǎo)的制導(dǎo)方式，其中的數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)秋w機(jī)到導(dǎo)彈的單向數(shù)據(jù)鏈（如“米卡”），用于發(fā)射載機(jī)向?qū)椞峁┠繕?biāo)位置、速度修正指令等信息，以便導(dǎo)彈在中、末制導(dǎo)交接時(shí)能以較高的概率捕獲目標(biāo)。而未來(lái)的空空導(dǎo)彈必須具備雙向數(shù)據(jù)鏈，即載機(jī)可向?qū)梻鬟f制導(dǎo)信息，導(dǎo)彈也可將自身的工作狀況、運(yùn)動(dòng)狀況和導(dǎo)引頭截獲情況等方面的信息傳送給載機(jī)（如“流星”、AIM-120D）。

彈載雙向數(shù)據(jù)鏈優(yōu)勢(shì)明顯：可提高末制導(dǎo)截獲概率，并滿足導(dǎo)彈在較遠(yuǎn)距離攻擊隱身目標(biāo)的需要，這對(duì)于攻擊隱身飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈目標(biāo)非常有意義；可以在座艙顯示屏上顯示導(dǎo)彈的飛行軌跡，飛行員更易判斷空戰(zhàn)態(tài)勢(shì)；導(dǎo)彈將目標(biāo)的特性（包括目標(biāo)反射特性、電子干擾特性）、目標(biāo)的機(jī)動(dòng)情況甚至命中目標(biāo)的信息傳回發(fā)射導(dǎo)彈的載機(jī)，從而可提高導(dǎo)彈的抗干擾能力，并可及時(shí)做出目標(biāo)毀傷情況評(píng)估，避免對(duì)單個(gè)目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)攻擊；可適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)的需要，便于將“提供目標(biāo)指示”的功能轉(zhuǎn)交給己方其他飛機(jī)，以利于他機(jī)制導(dǎo)。

RVV-AER-77導(dǎo)彈

采用模塊化、小型化設(shè)計(jì)?？湛諏?dǎo)彈各艙段模塊化后，在攻擊不同目標(biāo)或采用新的導(dǎo)引頭時(shí)，只需更換部分艙段即可，降低了研發(fā)費(fèi)用、武器單價(jià)、后勤和支持費(fèi)用。采用開放的結(jié)構(gòu)，以利于導(dǎo)彈的漸進(jìn)式升級(jí)，延長(zhǎng)導(dǎo)彈的服役期?？湛諏?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)。

陣風(fēng)戰(zhàn)機(jī)機(jī)翼上懸掛的“米卡”IR導(dǎo)彈

米格-31M機(jī)腹保形外掛點(diǎn)所攜帶的R-37導(dǎo)彈