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[天下杂谈] 【 全球几款著名中距空空导弹】

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ico_lz  楼主| 发表于 2015-10-8 21:14:14 | 显示全部楼层
研制历程

   美国海军于1950年代开发AIM-7 麻雀中程导弹;AIM-7拥有约36公里(12英哩)的有效射程,使用半主动雷达导引,可以攻击视距内至视距外的空中目标。早期没有配备机炮的F-4 幽灵与后来服役的其他战斗机在机腹下特殊设计的位置可以携带最多4枚导弹,当导弹有效作用时,能够在缠斗时发挥很大的威力。AIM-7与红外线导引的AIM-9 响尾蛇一起取代当时服役中的雷达与红外线导引版AIM-4导弹的位置。它的缺点是同时间只能攻击一个目标,而且战机发射它后必须持续指向敌机的方向,带给提供射控资料的战机很大麻烦和危险。

接着,美国海军发展出AIM-54 凤凰空对空导弹作为舰队防空之用,凤凰导弹重量高达454公斤(1000磅),能以5马赫的速度拦截巡航导弹和发射它们的轰炸机-凤凰导弹设计时的假想敌;最早的方案是在直线机翼设计  

的F6D战斗机上携带6枚,稍后则改到F-111B上面。当格鲁门设计新的F-14时,他们预留足够的载重量与空间来携带这个庞然大物。凤凰导弹是美国第一种具有射后不理能力的主动雷达导引导弹:导弹利用鼻端的雷达系统来导引,而不需发射载具的协助。 理论上;雄猫能搭载6枚凤凰导弹,同时拦截6个在160公里(100英哩)外的目标。在当时,这是难以想像的能力。

由于只有F-14能够携带凤凰导弹,使得雄猫成为美国当时唯一配备射后不理空对空导弹的机种。6,000磅的导弹重量已经远超过越战时执行传统轰炸任务的载重。雄猫只能在全挂载下携带二枚或四枚导弹返回航空母舰。传说格鲁门当初曾为F-14增加一个“ACM”按纽,在缠斗时同时丢弃所有六枚AIM-54导弹。尽管有很高的评价,但是凤凰导弹无法在近距离下使用。在2005年退役之前,也少有实战经验。

到了1990年代,麻雀导弹的可靠性已经远超过其在越战的表现。在沙漠风暴中,麻雀导弹包办了最多的击落数目,并能有效的对抗极速达三马赫的MiG-25 狐蝠。尽管美国空军没有采用凤凰导弹,而持续改进AIM-47/YF-12组合的缠斗性能,他们还是期盼能够像是海军一般配备射后不理的导弹。美国空军需要一种新的导弹,能装在小如F-16轻型战机上,也能使用原先在F-4 幽灵上挂载麻雀导弹的空间。它必须让F-22 猛禽如同旧式F-106三角镖一样使用内载弹舱,来减少雷达反射面积(Radar Cross Section,RCS)。 海军也渴望为即将取代F-14雄猫战斗机的F/A-18E/F 超级大黄蜂上加入这种能力。

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,翌年2月又装备在F-16战斗机上。美国海军的F/A-18大黄蜂则在1993年10月首次换装这种先进空对空导弹。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"狐蝠"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AIM-120C。AIM-120C采用了更加紧凑的外型设计,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、英国和中国台湾地区。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。

该导弹的生产商雷锡恩公司目前正在不断地升级AIM-120的硬件和软件系统,使得整个导弹的发展处于开放式的螺旋上升阶段中。目前处于生产线上的AMRAAM导弹的型号是AIM-120C-5,这种在AIM-120C基础上衍生出来的导弹具有前者所不具有的大离轴角发射能力(英文缩写为HOBS)。HOBS技术使得导弹能够突破导引头万向节的方向调节限制,以更大的离轴角飞向目标。紧随其后于2004年下半年走上生产线的另外一种改型是AIM-120C-7,由于采用了紧凑化的制导系统,制导舱段的长度缩短了15厘米,导弹得以换装一台长度更长,推力更大的火箭发动机,大大提高了飞行机动性和有效射程。

更新的AIM-120C-8于2005年初从幕后走向前台。这项由美国海军主导,旨在提升AIM-120压制远距离空中目标能力的升级计划将为AMRAAM家族增添第4个成员--AIM-120D。AIM-120D将安装一条双向数据链路,使得其更好地与AESA雷达进行通信。此外,导弹的射程也将比AIM-120C大为提高。根据预定的计划,AIM-120D在2006年才开始小批量生产,2008年装备美国海军航空部队。

AMRAAM是美国政府跟几个欧洲北约成员国关于发展空对空导弹及分享相关生产技术的协议的产物,但是这个协议目前已经失效。根据该协定,美国负责开发下一代中距离空对空导弹,也就是AMRAAM,北约欧洲成员国将负责开发下一代短程空对空导弹,也就是先进短程空对空导弹。该协议的终止导致欧洲发展一种跟AMRAAM竞争的导弹MBDA(绰号:流星),美国则继续升级AIM-9响尾蛇导弹。经过持续开发,AMRAAM在1991年9月开始部署。
ico_lz  楼主| 发表于 2015-10-8 21:15:37 | 显示全部楼层
导航系统中途导引

拦截远距离目标时,AMRAAM 使用两段式导引。发射时,会将目标的动态和导弹发射的位置输入到AMRAAM中。AMRAAM利用导弹内的惯性导航系统(INS)和这些资讯来拦截目标。机载雷达、红外线搜索追踪装置(IRST)、联合战术情报发布系统(JTIDS)或是空中预警管制机(AWACS)都能提供目标的动态。

如果持续追踪目标,导弹内目标的资讯也会同时更新。AMRAAM会根据目标速率、方向的改变,来修正拦截路线,让目标能成功的进入导弹主动雷达的侦测距离,进行自我归向导引。

不是所有AMRAAM用户都决定购买中段升级方案,这限制了AMRAAM 的有效性。英国皇家空军 决定不购买中段升级方案去强化他们的龙卷风F3,因为测试证明AMRAAM比配备半主动雷达导引的天闪空对空导弹更弱--AMRAAM本身的雷达的有效距离必然不及战机的雷达。这成为了AMRAAM对于英国皇家空军的弱势。

终端导引

一旦导弹接近目标并进入自我归向导引时,AMRAAM会启动主动雷达去寻找目标。如果目标出现在估计的位置或其附近,AMRAAM会将自己导引至目标。当在近距离空战时(通常指视距范围内,最远10海里),无需雷达锁定可直接发射,AMRAAM发射后会立即启动主动雷达,让导弹成为真正的射后不理,飞行员称为“Mad Dog”,意为“放疯狗咬人”,这时AMRAAM会做幅度很小、类似滚桶的动作,以增大AMRAAM内雷达的搜索范围,增加补获目标的机率,但 MADDOG 下的AMRAAM有可能打着自己人,因为任何空空导弹自身都不具备敌我识别能力,发射前的敌我识别靠的飞机自身体的IFF(敌我识别系统),而不是导弹。北大西洋公约组织在无线电中使用代号"PITBULL"来表示导弹进入自我归向导引模式,如同发射时使用的"Fox Three"(意指发射主动雷达导引导弹)。

AIM-120衍生型号空空导弹

现在AMRAAM有三个衍生型,全部都有在美国空军和美国海军服役。现在AIM-120A已不再生产,它与正在生产的后继者AIM-120B共用放大了的翼面。AIM-120C为了能被放进F-22的内部弹仓,它的翼面被缩小了。AIM-120B于1994年开始交付,AIM-120C于1996年开始交付。

AIM-120C自从推出后便一直逐步升级。AIM-120C-6比它的前辈多一条改良过的信管(目标侦查设备)。1998年AIM-120C-7 开始发展,改善了导向系统和更大航程(实际改良没有公布)。2003年它成功完成测试和投入服务(2005年初)。它帮助美国海军以F-18替换即将退役的F-14,AMRAAM可以部分抵销因放弃AIM-54的远射导弹造成的问题,但要注意的是AMRAAM的射程不及AIM-54远。
ico_lz  楼主| 发表于 2015-10-8 21:19:17 | 显示全部楼层
AIM-120B主要更新如下:换装新型数位处理器 可编程化ROM AIM-120中程空对空导弹(4张)五组电子元件升级

AIM-120C主要更新如下:换装缩小型弹翼 可编程化电子反反制 导弹软件升级

AIM-120C-4主要更新如下:换装改良型爆破弹头以增进杀伤力

AIM-120C-5主要更新如下:使用新型火箭发动机与新型缩小弹翼

AIM-120C-7主要更新如下:使用商用处理器 更新导弹软件 更新资料炼 增强电子反反制能力(ECCM) 缩小寻标器 换装大推力火箭发动机 AIM-120P3-IP3主要更新如下:使用新型双脉冲火箭

AIM-120P3-IP4 主要更新如下:使用胶化燃料以及向量推进系统

AIM-120D是AMRAAM的一个计划升级的版本,它的性能比以前的版本强化了不少

主要更新如下:

使用双向资料链 加装GPS导航,提升导航精度 使用适形前端天线 扩展无逃脱猎杀区范围 强化大角度离轴攻击能力 有效射程提高50% 强化电子反反制性能 选效干扰反欺模组(Selective Availability Anti-Spoofing Module)

AIM-120地空型

   雷神公司计划开发冲压发动机推进的AMRAAM,即未来中程空对空导弹FMRAAM。自从设想目标客户之一的英国国防部放弃FMRAAM而选择流星导弹作为欧洲台风战斗机(Eurofighter Typhoon)的视距外导弹后,FMRAAM是否生产尚未得而知。

雷声公司成功自悍马车上安装的5发导弹架发射AMRAAM成功,导弹是接收另外一具雷达传递过来的初始导引讯号(可能来自于一

具MPQ-64雷达或者是爱国者导弹阵地的雷达),拦截低空近距离目标,而由爱国者导弹负责高空远程的目标。导弹自地面发射时的射程会短于空射,这是因为发射时载具没有速度与高度的缘故。这套系统被称作“SLAMRAAM”(意指“地面发射的AMRAAM”)。

挪威先进面对空导弹系统(Norwegian Advanced Surface-to-Air Missile System,NASAMS)是由康斯伯格防卫与航太(Kongsberg Defence & Aerospace)所研发,是第一款实用化的陆基AMRAAM应用。整套系统包括可由地面车辆拖曳的发射器(每具发射器有6枚导弹)、雷达和控制中心。
ico_lz  楼主| 发表于 2015-10-8 21:20:14 | 显示全部楼层

二.欧洲、法国,以色列的该款导弹

1.欧洲流星中程先进空空导弹

    2006年7月12日,瑞典“鹰狮”战斗机首次发射“流星”空空导弹试验取得了圆满成功,导弹从7000米的高空发射,脱离飞机挂架后加速到了2马赫。这标志着“流星”导弹的研制又向前迈出了重要一步。此后,“台风”战斗机将逐渐担负更多的“流星”发射试验任务,并且有望在2012年开始装备“流星”空空导弹。

 研制历程

  在先进中程空空导弹方面,目前美国的AIM-120空空导弹在国际市场占有率最高。国际预测公司的导弹分析家拉利·迪克森认为,空空导弹在未来10年将为世界军火贸易带来138亿美元的市场,而占据空空导弹市场主导地位的国家与地区将是美国及欧盟。但长期以来,欧洲高端空空导弹的市场都被美国导弹占据,为了改变这种局面,欧洲导弹工业界决定自力更生。

  欧洲研制超视距空空导弹的计划可以追溯到1978年,当时瑞典和英国联合研制了半主动雷达制导的“天空闪光”空空导弹,国内编号Rb71,并且顺利装备瑞典空军的JAS 37战斗机。进入80年代后,主动雷达制导成为趋势,瑞典空军和BAe签订合同,要求后者研制主动雷达型的“天空闪光”空空导弹(Rb71 A)。BAe在经过论证后发现当时欧洲各国对主动雷达制导空空导弹的需求比较强烈,因此决定除研制满足瑞典空军需求的Rb71A外,还在这型导弹基础上采用冲压发动机、数据链等先进技术,研制性能更好的超视距空空导弹,以在未来的国际市场上有所作为。但在1989年“鹰狮”战斗机的原型机坠毁后,瑞典国防部取消了新导弹的发展合同,转而专心发展“鹰狮”战斗机。当时导弹项目的子承包商萨伯动力和BAe经过接触后认为,鉴于当时欧洲战斗机项目(包括“台风”和“阵风”)的展开,如果公司自筹资金继续该型导弹的研发,将来还是有市场前景的,因此两家公司决定继续研制新型中程空空导弹,并在1992年范堡罗航展时向公众透露了该弹的研制,随即吸引了德国、法国、 意大利和西班牙等国的参与,6国共同努力,成立了“流星”导弹集团。这个集团包括英法合资的马特拉公司及其合作伙伴阿莱尼亚-马克尼公司、西班牙航空公司、德国导弹公司、萨伯动力等。德国、西班牙和意大利希望“流星”能够装备“台风”战斗机,法国则希望该弹能够装备“阵风”战斗机,瑞典则希望流星能够成为“鹰狮”的标准配置,为其出口增加砝码。1999年美国波音公司也被该项目吸引而参与研制,主要负责冲压发动机的研制。

  2002年12月18日,所有参加国都为耗费12亿英镑的欧洲“流星”完成了法律手续,“流星”的研制也促使了欧洲最大的导弹公司——MBDA的诞生,从而打破了雷声公司30年独霸中程空空导弹(AIM-7M“麻雀”和AIM-120“阿姆拉姆”)市场的局面,使欧洲战斗机出口不再受美国AIM-120供应的限制。BAe公司的发言人称“流星”的出现使空空导弹市场首次产生了一次革命性的全球性竞争,极大地鼓舞了欧洲军工企业。

  目前欧美各国空军装备的先进空空导弹主要是美国的AIM-120中程空空导弹。该弹于1991年投入使用,最大射程为70千米。在1990年的导弹定型试验中,一架F-15战斗机在几秒钟内连续发射了4枚AlM-120,全部命中强电磁干扰下的靶机,成为美国空军最为看重的空战武器。由于英国带头表示放弃引进AIM一120,加上“流星”集欧洲一流科技于一身,在性能上已经超出早期型号的AIM-120,为了保持自己的优势,美国空军立即要求雷声公司对AlM-120的雷达导引头、战斗部和推进系统等进行改进。为了加强格斗性能,美国空军正试图将大离轴发射能力引入AIM一120,其导引头现有软件使导弹的交战包络限制为25。的离轴角,软件进行升级后导弹的离轴攻击角将可以达到70度。
ico_lz  楼主| 发表于 2015-10-8 21:20:37 | 显示全部楼层
  基本性能

  “流星”是以吸气式发动机为动力的新一代空空导弹。该弹采用了主动寻的雷达导引头及双向数据链技术,发动机燃气流量调节比大于10,具有相当宽的飞行包线。通过对该弹的各项性能的分析,可以确定“流星”导弹的整体作战性能将超过世界各国现役的各型中程空空导弹。

  导弹采用固体火箭冲压发动机和弹载脉;中多普勒雷达,具有全天候攻击能力,在相当广的空域内具有同日寸对付多个目标的能力,即使目标做8~9G的机动过载,“流星”依然能够跟踪到目标并将其摧毁。该弹的主要载机为“阵风”、“台风”、“鹰狮”等战斗机,攻击目标包括战斗机、轰炸机、预警机等在内的空中目标。

  导弹全长为3.65米,弹径180毫米,发射重量为185千克,动力装置为可变流量的固体火箭冲压发动机,采用双下侧二元进气道,弹体中部有两片弹翼。弹体主要由导引头天线罩、电子系统舱、战斗部舱以及整体式固体火箭发动机舱4部分组成。数据链接收机安装在两个进气道之间,数据链天线则安装在弹体的尾部。导弹采用正常的气动布局,静稳定尾翼控制,进气道间隔为90。径向角,呈面对称配置。4片全动式梯形尾舵、2片固定弹翼,与二元进气道一起呈轴对称配置。2003年设计小组更改了设计方案,将原先设置在弹体中部的2片弹翼取消,同时减小了弹体尾部的4片尾舵的面积,这样整枚导弹看上去更加简练,其飞行速度也将有所提高。

  与AIM一120等轴对称导弹不同,“流星”导弹的最大升力面的法向升力大于其他方向的法向升力,因此其气动布局构成升力弹体,只有采用倾斜转弯(BTT)机动控制模式才能避免大的侧滑角给进气道性能带来的不利影响并获取较大的横向过载能力。

  早在上个世纪90年代中期,英国最早提出“未来中距空空导弹”(FMRAAM)概念的时候,美国雷声公司和由德国、法国组成的联盟分别提出了各自的竞标方案,双方均采用了正常式气动布局、双下侧二元进气道,差异表现在弹翼的设计上,雷声公司的方案没有弹翼,主要靠弹体产生升力,而德法联盟的方案则采用4片弹翼,呈对称分布,最后的设计则采用了2片弹翼。

  大多数尾翼控制的导弹都同时装有弹翼以提高气动效率、滚动稳定性和机动能力,但对于中远程空空导弹来说,在主要作战高度具有最小的平飞阻力是至关重要的,较小的平飞阻力意味着较大的航程,在巡航段导弹所需的平飞攻角较小,所以无弹翼的导弹对增加导弹的射程较为有利,所以,雷声公司的方案较注重的是以较小的重量实现较大的射程。

  目标探测

  参与“流星”导弹导引头竞标的公司有汤姆逊-CSF公司研制的主动“天空闪光”导引头、达索公司的“米卡”空空导弹导引头以及阿莱尼亚一马可尼公司的捷变频率导引头,最后阿莱尼亚·马可尼公司的方案中标。目前可以确定该弹采用了Ku波段的主动寻的雷达导引头,发射机采用了具有高频率捷变能力的行波管放大器,平均功率高达400瓦,估计其导引头对5平方米雷达反射面积目标的探测距离超过20千米。由于导弹气动布局构成升力弹体,所以导弹的大部分飞行弹道都将采用倾斜转弯控制技术,在交会前的很短一段时间内,导弹将机动模式转为侧滑转弯(STT)控制飞行模式,以增加系统的敏捷性。

  “流星”导弹的制导与控制系统包括:数据链组件、飞行控制组件、舵机组件。数据链组件具有双向功能,上行链路用于导弹制导所需的目标数据的更新,下行链路则用于发送导弹的工作状态和运动状态信息,用于目标杀伤概率的评估。
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