AIM-120先進(jìn)中程空對空導(dǎo)彈(英文:AIM-120 Advanced Medium-Range Air-to-Air Missile,縮寫為AMRAAM)是美國現(xiàn)役的第一款主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)視距外空對空導(dǎo)彈(AAM),通常被昵稱為Slammer(監(jiān)獄)。
AIM-120同時(shí)也是美國研制的一種"發(fā)射后不管"的先進(jìn)中距空對空導(dǎo)彈,它首次使用便取得戰(zhàn)果,揭開了世界空戰(zhàn)史上新的一頁。
簡介AIM-120“監(jiān)獄”中程空對空導(dǎo)彈AIM-120“監(jiān)獄”(Slammer)導(dǎo)彈是美國現(xiàn)役的主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引空對空導(dǎo)彈。“監(jiān)獄”導(dǎo)彈廣泛應(yīng)用了20世紀(jì)70年代以來在結(jié)構(gòu)材料、制導(dǎo)和控制、雷達(dá)技術(shù)、固態(tài)電子學(xué)、高速數(shù)字計(jì)算機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域所取得的成果,反映了世界空對空導(dǎo)彈領(lǐng)域在20世紀(jì)七八十年代所達(dá)到的最高水平,被認(rèn)為是世界上最先進(jìn)的中程空對空導(dǎo)彈。該導(dǎo)彈具有全天候、超視距作戰(zhàn)的能力,增進(jìn)了美國未來在空戰(zhàn)中的優(yōu)勢。
“監(jiān)獄”導(dǎo)彈將取代AIM-7“麻雀”導(dǎo)彈成為新一代的空對空導(dǎo)彈,它比以往的導(dǎo)彈飛得更快、更小、更輕,也更能有效地對付低空目標(biāo)。內(nèi)部整合的主動(dòng)雷達(dá)、慣性基準(zhǔn)元件和微電腦設(shè)備也減少了“監(jiān)獄”導(dǎo)彈對載具火控系統(tǒng)的依賴性。一旦接近目標(biāo),“監(jiān)獄”導(dǎo)彈將會啟動(dòng)本身的主動(dòng)雷達(dá)來攔截目標(biāo)。這種稱為射后不理的功能,讓駕駛員無須持續(xù)地以雷達(dá)照明鎖定敵機(jī),也讓駕駛員能同時(shí)攻擊數(shù)個(gè)目標(biāo),并在導(dǎo)彈鎖定敵人后進(jìn)行回避動(dòng)作。1
發(fā)展沿革AIM-120是美國研制的第一款主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)視距外空對空導(dǎo)彈,十幾年來衍生了A、B、C、D四種型號,是世界多國空軍爭相采購的武器。2003年售價(jià)為每枚38萬6千美元。在此之前的超視距空戰(zhàn),由于大多采用半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)的導(dǎo)彈,發(fā)射導(dǎo)彈后,載機(jī)必須保持對目標(biāo)的跟蹤和照射,直至擊中目標(biāo)。在這段時(shí)間里,載機(jī)須基本上不能有大動(dòng)作,這對載機(jī)和飛行員的安全是極大的威脅,因?yàn)楸粩撤綋糁械臋C(jī)會很大。2
研制歷程美國海軍于1950年代開發(fā)AIM-7麻雀中程導(dǎo)彈;AIM-7擁有約36公里的有效射程,使用半主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引,可以攻擊視距內(nèi)至視距外的空中目標(biāo)。早期沒有配備機(jī)炮的F-4 幽靈與后來服役的其他戰(zhàn)斗機(jī)在機(jī)腹下特殊設(shè)計(jì)的位置可以攜帶最多4枚導(dǎo)彈,當(dāng)導(dǎo)彈有效作用時(shí),能夠在纏斗時(shí)發(fā)揮很大的威力。AIM-7與紅外線導(dǎo)引的AIM-9 響尾蛇一起取代當(dāng)時(shí)服役中的雷達(dá)與紅外線導(dǎo)引版AIM-4導(dǎo)彈的位置。它的缺點(diǎn)是同時(shí)間只能攻擊一個(gè)目標(biāo),而且戰(zhàn)機(jī)發(fā)射它后必須持續(xù)指向敵機(jī)的方向,帶給提供射控資料的戰(zhàn)機(jī)很大麻煩和危險(xiǎn)。
接著,美國海軍發(fā)展出AIM-54鳳凰空對空導(dǎo)彈作為艦隊(duì)防空之用,鳳凰導(dǎo)彈重量高達(dá)454公斤(1000磅),能以5馬赫的速度攔截巡航導(dǎo)彈和發(fā)射它們的轟炸機(jī)——鳳凰導(dǎo)彈設(shè)計(jì)時(shí)的假想敵;最早的方案是在直線機(jī)翼設(shè)計(jì)的F6D戰(zhàn)斗機(jī)上攜帶6枚,稍后則改到F-111B上面。當(dāng)格魯門設(shè)計(jì)新的F-14時(shí),他們預(yù)留足夠的載重量與空間來攜帶這個(gè)龐然大物。鳳凰導(dǎo)彈是美國第一種具有射后不理能力的主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引導(dǎo)彈:導(dǎo)彈利用鼻端的雷達(dá)系統(tǒng)來導(dǎo)引,而不需發(fā)射載具的協(xié)助。 理論上;雄貓能搭載6枚鳳凰導(dǎo)彈,同時(shí)攔截6個(gè)在160公里外的目標(biāo)。在當(dāng)時(shí),這是難以想像的能力。
由于只有F-14能夠攜帶鳳凰導(dǎo)彈,使得雄貓成為美國當(dāng)時(shí)唯一配備射后不理空對空導(dǎo)彈的機(jī)種。6,000磅的導(dǎo)彈重量已經(jīng)遠(yuǎn)超過越戰(zhàn)時(shí)執(zhí)行傳統(tǒng)轟炸任務(wù)的載重。雄貓只能在全掛載下攜帶二枚或四枚導(dǎo)彈返回航空母艦。盡管有很高的評價(jià),但是鳳凰導(dǎo)彈無法在近距離下使用。在2005年退役之前,也少有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。
到了1990年代,麻雀導(dǎo)彈的可靠性已經(jīng)遠(yuǎn)超過其在越戰(zhàn)的表現(xiàn)。在沙漠風(fēng)暴中,麻雀導(dǎo)彈包辦了最多的擊落數(shù)目,并能有效的對抗極速達(dá)三馬赫的米格-25狐蝠。盡管美國空軍沒有采用鳳凰導(dǎo)彈,而持續(xù)改進(jìn)AIM-47/YF-12組合的纏斗性能,他們還是期盼能夠像是海軍一樣配備射后不理的導(dǎo)彈。美國空軍需要一種新的導(dǎo)彈,能裝在小如F-16輕型戰(zhàn)機(jī)上,也能使用原先在F-4 幽靈上掛載麻雀導(dǎo)彈的空間。它必須讓F-22 猛禽如同舊式F-106三角鏢一樣使用內(nèi)載彈艙,來減少雷達(dá)反射面積(Radar Cross Section,RCS)。海軍也渴望為即將取代F-14 雄貓戰(zhàn)斗機(jī)的F/A-18E/F 超級大黃蜂上加入這種能力。
1991年9月,AIM-120A就已經(jīng)開始裝備美國空軍的F-15重型戰(zhàn)斗機(jī),翌年2月又裝備在F-16戰(zhàn)斗機(jī)上。美國海軍的F/A-18大黃蜂則在1993年10月首次換裝這種先進(jìn)空對空導(dǎo)彈。21992年12月,AIM-120取得了服役以來的首次戰(zhàn)果,擊落了伊拉克空軍的一架米格-25"狐蝠"戰(zhàn)斗機(jī)。此后,又相繼在伊拉克和南斯拉夫戰(zhàn)爭中取得多次戰(zhàn)果。美國正在生產(chǎn)的AMRAAM型號已經(jīng)由AIM-120B演進(jìn)到AIM-120C。AIM-120C采用了更加緊湊的外型設(shè)計(jì),縮短了彈翼的長度,使得其能裝載在F-22和F-35戰(zhàn)斗機(jī)的內(nèi)置式彈艙內(nèi)。
AMRAAM是美國政府跟幾個(gè)歐洲北約成員國關(guān)于發(fā)展空對空導(dǎo)彈及分享相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)的協(xié)議的產(chǎn)物,但是這個(gè)協(xié)議已經(jīng)失效。根據(jù)該協(xié)定,美國負(fù)責(zé)開發(fā)下一代中距離空對空導(dǎo)彈,也就是AMRAAM,北約歐洲成員國將負(fù)責(zé)開發(fā)下一代短程空對空導(dǎo)彈,也就是先進(jìn)短程空對空導(dǎo)彈。該協(xié)議的終止導(dǎo)致歐洲發(fā)展一種跟AMRAAM競爭的導(dǎo)彈MBDA(綽號:流星),美國則繼續(xù)升級AIM-9響尾蛇導(dǎo)彈。經(jīng)過持續(xù)開發(fā),AMRAAM在1991年9月開始部署。
AMRAAM已經(jīng)被銷售到澳大利亞、巴林、比利時(shí)、丹麥、芬蘭、德國、瑞典、以色列、意大利、日本、韓國、荷蘭、挪威、西班牙、希臘、瑞士、泰國、土耳其、英國和中國臺灣地區(qū)。已經(jīng)明確要采購的還有埃及、波蘭、沙特阿拉伯、新加坡和阿聯(lián)酋。
該導(dǎo)彈的生產(chǎn)商雷聲公司正在不斷地升級AIM-120的硬件和軟件系統(tǒng),使得整個(gè)導(dǎo)彈的發(fā)展處于開放式的螺旋上升階段中。AIM-120C-5導(dǎo)彈具有前者所不具有的大離軸角發(fā)射能力(英文縮寫為HOBS)。HOBS技術(shù)使得導(dǎo)彈能夠突破導(dǎo)引頭萬向節(jié)的方向調(diào)節(jié)限制,以更大的離軸角飛向目標(biāo)。緊隨其后于2004年下半年走上生產(chǎn)線的另外一種改型是AIM-120C-7,由于采用了緊湊化的制導(dǎo)系統(tǒng),制導(dǎo)艙段的長度縮短了15厘米,導(dǎo)彈得以換裝一臺長度更長,推力更大的火箭發(fā)動(dòng)機(jī),大大提高了飛行機(jī)動(dòng)性和有效射程。
更新的AIM-120C-8于2005年初從幕后走向前臺。這項(xiàng)由美國海軍主導(dǎo),旨在提升AIM-120壓制遠(yuǎn)距離空中目標(biāo)能力的升級計(jì)劃將為AMRAAM家族增添第4個(gè)成員——AIM-120D。AIM-120D將安裝一條雙向數(shù)據(jù)鏈路,使得其更好地與AESA雷達(dá)進(jìn)行通信。此外,導(dǎo)彈的射程也將比AIM-120C大為提高。根據(jù)預(yù)定的計(jì)劃,AIM-120D在2006年才開始小批量生產(chǎn),2008年裝備美國海軍航空部隊(duì)。
性能數(shù)據(jù)AIM-120空空導(dǎo)彈 (AMRAAM)
生產(chǎn)商:美國雷聲-休斯飛機(jī)制造有限公司
長:3.65米
彈體直徑:17.78厘米
翼展:52.58厘米
發(fā)射重量:150.75千克
彈頭: 22千克高爆穿透
制導(dǎo): 中段雷達(dá)半主動(dòng)/數(shù)據(jù)鏈制導(dǎo)+末段雷達(dá)主動(dòng)制導(dǎo)
推進(jìn): 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
射程: 75公里 AIM-120C-5射程超過110公里
飛行時(shí)速:4馬赫34
導(dǎo)航系統(tǒng)中途導(dǎo)引攔截遠(yuǎn)距離目標(biāo)時(shí),AMRAAM 使用兩段式導(dǎo)引。發(fā)射時(shí),會將目標(biāo)的動(dòng)態(tài)和導(dǎo)彈發(fā)射的位置輸入到AMRAAM中。AMRAAM利用導(dǎo)彈內(nèi)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)和這些資訊來攔截目標(biāo)。機(jī)載雷達(dá)、紅外線搜索追蹤裝置(IRST)、聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)情報(bào)發(fā)布系統(tǒng)(JTIDS)或是空中預(yù)警管制機(jī)(AWACS)都能提供目標(biāo)的動(dòng)態(tài)。
如果持續(xù)追蹤目標(biāo),導(dǎo)彈內(nèi)目標(biāo)的資訊也會同時(shí)更新。AMRAAM會根據(jù)目標(biāo)速率、方向的改變,來修正攔截路線,讓目標(biāo)能成功的進(jìn)入導(dǎo)彈主動(dòng)雷達(dá)的偵測距離,進(jìn)行自我歸向?qū)б?/p>
不是所有AMRAAM用戶都決定購買中段升級方案,這限制了AMRAAM 的有效性。英國皇家空軍 決定不購買中段升級方案去強(qiáng)化他們的龍卷風(fēng)F3,因?yàn)闇y試證明AMRAAM比配備半主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引的天閃空對空導(dǎo)彈更弱--AMRAAM本身的雷達(dá)的有效距離必然不及戰(zhàn)機(jī)的雷達(dá)。這成為了AMRAAM對于英國皇家空軍的弱勢。
終端導(dǎo)引一旦導(dǎo)彈接近目標(biāo)并進(jìn)入自我歸向?qū)б龝r(shí),AMRAAM會啟動(dòng)主動(dòng)雷達(dá)去尋找目標(biāo)。如果目標(biāo)出現(xiàn)在估計(jì)的位置或其附近,AMRAAM會將自己導(dǎo)引至目標(biāo)。當(dāng)在近距離空戰(zhàn)時(shí)(通常指視距范圍內(nèi),最遠(yuǎn)10海里),無需雷達(dá)鎖定可直接發(fā)射,AMRAAM發(fā)射后會立即啟動(dòng)主動(dòng)雷達(dá),讓導(dǎo)彈成為真正的射后不理,飛行員稱為“Mad Dog”,意為“放瘋狗咬人”,這時(shí)AMRAAM會做幅度很小、類似滾桶的動(dòng)作,以增大AMRAAM內(nèi)雷達(dá)的搜索范圍,增加補(bǔ)獲目標(biāo)的機(jī)率,但 MADDOG 下的AMRAAM有可能打著自己人,因?yàn)槿魏慰湛諏?dǎo)彈自身都不具備敵我識別能力,發(fā)射前的敵我識別靠的飛機(jī)自身體的IFF(敵我識別系統(tǒng)),而不是導(dǎo)彈。北大西洋公約組織在無線電中使用代號"PITBULL"來表示導(dǎo)彈進(jìn)入自我歸向?qū)бJ?,如同發(fā)射時(shí)使用的"Fox Three"(意指發(fā)射主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引導(dǎo)彈)。
衍生型號AMRAAM有四個(gè)衍生型,全部都有在美國空軍和美國海軍服役。AIM-120A已不再生產(chǎn),它與正在生產(chǎn)的后繼者AIM-120B共用放大了的翼面。AIM-120C為了能被放進(jìn)F-22的內(nèi)部彈倉,它的翼面被縮小了。AIM-120B于1994年開始交付,到 1996 年停止生產(chǎn)。AIM-120C于1996年開始交付。3
AIM-120C自從推出后便一直逐步升級。AIM-120C-6比它的前輩多一條改良過的信管(目標(biāo)偵查設(shè)備)。1998年AIM-120C-7 開始研制,改善了導(dǎo)向系統(tǒng)和更大航程(實(shí)際改良沒有公布)。2003年它成功完成測試,2005年初投入服務(wù)。2它幫助美國海軍以F-18替換即將退役的F-14,AMRAAM可以部分抵銷因放棄AIM-54遠(yuǎn)射導(dǎo)彈造成的問題,但是AMRAAM的射程不及AIM-54遠(yuǎn)。
AIM-120B
主要更新如下:
換裝新型數(shù)位處理器
可編程化ROM
五組電子元件升級
AIM-120C
主要更新如下:
換裝縮小型彈翼
可編程化電子反反制
導(dǎo)彈軟件升級
AIM-120C-4
主要更新如下:
換裝改良型爆破彈頭以增進(jìn)殺傷力
AIM-120C-5
主要更新如下:
使用新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與新型縮小彈翼
AIM-120C-7
主要更新如下:
使用商用處理器 更新導(dǎo)彈軟件 更新資料煉 增強(qiáng)電子反反制能力(ECCM) 縮小尋標(biāo)器 換裝大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
AIM-120P3-IP3
主要更新如下:
使用新型雙脈沖火箭
AIM-120P3-IP4
主要更新如下:
使用膠化燃料以及向量推進(jìn)系統(tǒng)
AIM-120D
AIM-120D是AMRAAM的一個(gè)計(jì)劃升級的版本,它的性能比以前的版本強(qiáng)化了不少。通過增加數(shù)據(jù)鏈、改進(jìn)運(yùn)動(dòng)學(xué)和GPS慣性測量裝置能力,以滿足戰(zhàn)斗人員對不斷變化的技術(shù)和戰(zhàn)斗空間的需求。2015年美國空軍和海軍中裝備的AIM-120D導(dǎo)彈達(dá)到了初始作戰(zhàn)能力。56
主要更新如下:
使用雙向資料鏈
加裝GPS導(dǎo)航,提升導(dǎo)航精度
使用適形前端天線
擴(kuò)展無逃脫獵殺區(qū)范圍
強(qiáng)化大角度離軸攻擊能力
有效射程提高50%
強(qiáng)化電子反反制性能
選效干擾反欺模組(Selective Availability Anti-Spoofing Module)
地對空導(dǎo)彈雷神公司計(jì)劃開發(fā)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)的AMRAAM,即未來中程空對空導(dǎo)彈FMRAAM。自從設(shè)想目標(biāo)客戶之一的英國國防部放棄FMRAAM而選擇流星導(dǎo)彈作為歐洲臺風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)(Eurofighter Typhoon)的視距外導(dǎo)彈后,F(xiàn)MRAAM是否生產(chǎn)尚未得而知。
雷聲公司成功自悍馬車上安裝的5發(fā)導(dǎo)彈架發(fā)射AMRAAM成功,導(dǎo)彈是接收另外一具雷達(dá)傳遞過來的初始導(dǎo)引訊號(可能來自于一具M(jìn)PQ-64雷達(dá)或者是愛國者導(dǎo)彈陣地的雷達(dá)),攔截低空近距離目標(biāo),而由愛國者導(dǎo)彈負(fù)責(zé)高空遠(yuǎn)程的目標(biāo)。導(dǎo)彈自地面發(fā)射時(shí)的射程會短于空射,這是因?yàn)榘l(fā)射時(shí)載具沒有速度與高度的緣故。這套系統(tǒng)被稱作“SLAMRAAM”(意指“地面發(fā)射的AMRAAM”)。
挪威先進(jìn)面對空導(dǎo)彈系統(tǒng)(Norwegian Advanced Surface-to-Air Missile System,NASAMS)是由康斯伯格防衛(wèi)與航太(Kongsberg Defence & Aerospace)所研發(fā),是第一款實(shí)用化的陸基AMRAAM應(yīng)用。整套系統(tǒng)包括可由地面車輛拖曳的發(fā)射器(每具發(fā)射器有6枚導(dǎo)彈)、雷達(dá)和控制中心。
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
杜強(qiáng) - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所