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国外空空导弹发展现状

2014-10-14张博今杨雷马明

中国经贸导刊 2014年27期
关键词:数据链空空导弹制导

张博今 杨雷 马明

决定未来战争胜负的因素很多,但夺取制空权定是关键因素之一。所以,世界各国尤其是发达国家和军事大国特别注重飞机和空空导弹的研发。受作战需求与周边环境、技术储备与经费支持的影响,各国的研发速度和技术水平不尽相同,但打赢未来战争、夺取制空权的目标却是一致的。

一、采用新技术,进一步提高空空导弹的性能

(一)美国下一代导弹(NGM)

近些年,俄罗斯和中国都致力于研制具有更大射程的新型空空导弹来装备T-50和J-20战斗机,美国的空中优势正面临新一轮挑战。因此美国空军计划研制下一代导弹(NGM)来代替已服役20余年的AIM-120先进中距空空导弹和AGM-88“哈姆”反辐射导弹。

美国空军提出了JDRADM“联合双任务制空导弹”计划,这是一种比AIM-120射程更远,又能装入F-22和F-35内部武器舱的空空导弹。该导弹可全向攻击包括固定翼飞机、旋翼机、无人机和巡航导弹在内的各种高机动空中目标,也可用于打击敌方小型地面防空系统,并承担“高速反辐射导弹”的作战任务,能够应对2020年以后的空中和地面威胁。2008年以来美国空军研究实验室(AFRL)选择波音公司研发JDRADM计划中一系列新技术:MRROKM(Multi-Role Responsive Ordnance Kill Mechanism)项目在研发可定向爆炸的战斗部,SITES(Seeker Integrated Target Endgame Sensor)项目在研制将导弹制导系统与战斗部引信装置一体化的技术,以及在DRADM-T(Dual Role Air Dominance Missile Technology)项目中研制用于固体火箭发动机的推力矢量控制技术。同时,波音公司完成了美国国防高级研究计划局(DARPA)授予的QNT(Quint Networking Technology)合同,设计、研制和验证更可靠的数据链技术。2010年至2011年,美国联合需求监督委员会正式审查了JDRADM的初始能力报告(ICD),该项目被正式确定为美国的“下一代导弹”(NGM),并进入武器装备方案分析阶段,评价导弹设计方案,估计该导弹的性能、作战效能、作战适宜性用,并将开展导弹控制系统、推进系统、战斗部和引信等关键技术的演示验证,计划在2020年前后开始服役。在此期间,雷神公司、波音公司及洛克希德·马丁公司分别展示了一些具有“下一代空空导弹”概念的最新导弹模型。

美国国防高级研究计划局发起了“三类目标终结者(T3)”计划,研发一种能够摧毁高性能飞机、巡航导弹和防空目标的高速远程导弹。T3导弹可内挂于隐身喷气式轰炸机、F-35联合攻击机,或是波音公司的F-15E战斗机,也可外挂于传统的喷气式战斗机、轰炸机和无人机。该项目以冲压发动机为动力,与固体火箭发动机相比,冲压发动机拥有较高的平均速度,在接近射程末段时其能量损失少,能在较长时间保持峰值能量。该导弹具有空空与空面作战模式之间迅速切换能力,其速度、机动性和网络中心战能力将明显改善美国作战飞机的生存能力,并增加每架次摧毁目标的数量和种类。2010年10月25日和2010年11月10日,美国国防高级研究计划局分别授予雷神公司和波音公司各一份价值2130万美元的合同,要求研制T3空射导弹,并研发和应用先进推进系统、多模导引头、数据链、数字化制导与控制以及先进战斗部等新技术。2010年美国国防高级研究计划局已有1210万美元用于研究国防部预算文件中的“T3使用空间和作战概念”——启动预先设计研究、风险降低试验以及仿真验证潜在设计。2011年开始启动关键设计研究,并于2013年开展飞行验证。2014年美国国防高级研究计划局继续为T3导弹项目投入研发经费,计划完成针对三类典型目标(战机、巡航导弹、地面防空雷达)的机载发射试验验证。

(二)欧洲“流星”空空导弹(BVRAAM)

“流星”空空导弹是一种以固体火箭冲压发动机为动力的超视距空空导弹,射程超过100km,巡航速度达到4马赫,其不可逃逸区是目前世界上所有空对空武器中最大的,同时还具备高毁伤概率,可保持载机的空中优势和生存能力。MBDA公司已经完成了“流星”超视距空空导弹的机载研制试验任务。从2006年5月至2012年6月,“流星”空空导弹在“鹰狮”战斗机和“狂风”F3战斗机上共完成了21次发射试验。第二阶段关键试验从2009年6月到2012年5月,MBDA公司在阿伯珀斯试验场和赫布里底试验场进行了一系列制导发射试验。制导发射试验原计划进行6次,但因为有三次失败不得不重做,共计开展9次。在2012年5月最后一次制导发射试验中,“流星”发射采用双向数据链全制导端对端交战。其中在阿伯珀斯试验场完成的3次“流星”导弹的实弹打靶试验中,尽管使用了箔条和主动干扰设备,导弹依然直接命中了靶机。MBDA透露“流星”空空导弹“迎头交战时射程为AIM-120B AMRAAM的3倍,尾追交战时射程为AIM-120B AMRAAM的5倍。

2012年底“流星”导弹已开始与法国达索公司的“阵风”战斗机和欧洲战斗机公司的“台风”战斗机的集成试验。预计导弹集成最早在2015年中期完成, 2018年配装法国空军和海军的“阵风”战斗机并进入服役。“流星”也计划装备F-35联合攻击战斗机。MBDA公司与洛克希德·马丁公司关于F-35“闪电Ⅱ”联合攻击战斗机挂载“流星”导弹的一项研究已经于2011年底做出了结论,研究确定F-35战斗机挂载“流星”导弹是可行的。同时MBDA公司正在与多个国家进行对话,以实现F-35 Block4一体化。

(三)俄罗斯RVV-MD近距空空导弹

RVV-MD近距空空导弹是R-73的最新改进型,采用了双色红外导引头,导引头视场角扩大到±60°。RVV-MD导弹长2.92m,弹径0.17m,翼展0.51m,弹重106kg,有效射程300m—40km,高度范围20m—20km,采用多波段红外寻的制导方式,单推力固体火箭发动机,配有8kg杆型战斗部和无线电近炸/主动激光近炸引信,可拦截机动过载高达20g的目标。RVV-MD导弹计划装备T-50第五代新型战斗机,能够摧毁包括F-22“猛禽”隐身战斗机和无人机在内的低雷达反射截面目标,预计2015年开始服役。endprint

(四)俄罗斯RVV-BD远程空空导弹

RVV-BD远程空空导弹是根据前线航空兵未来航空武器装备计划(即PAK-FA计划)研制的装备新一代战斗机的系列新型空空导弹的最后一个型号,由温贝尔设计局研制。该导弹用于攻击包括战斗机、轰炸机、强击机、军用运输机、直升机和巡航导弹在内的各种空中目标,在严重电子干扰的情况下能够在陆海上空进行昼夜全向攻击,并可同时攻击多个目标。该导弹长4.06m,弹径0.38m,翼展0.72m,其十字形控制舵展为1.02m,采用电动舵机。

在莫斯科航展展出的模型上,该型导弹上面两个控制舵的舵面中间处装有铰链,可使舵面折叠。爆炸破片战斗部质量为60kg,安装了雷达近炸引信和触发引信。由于采用了新型双推力固体火箭发动机,可实现200km的最大射程。在导弹飞行的初始段和中段采用惯性制导和数据链更新,在末段使用导弹的主动雷达导引头来寻的制导。RVV-BD导弹的导引头能够锁定偏离导弹瞄准线±60°的目标,能引导导弹拦截8g的机动目标。该导引头可在10秒内锁定70km以外雷达散射截面积为5m2的目标,能用来攻击最小飞行高度为30m、速度在50—1200m/s、最小雷达散射截面积为0.05m2的目标。

二、对现役空空导弹改进升级

AIM-120先进中距空空导弹是由美国空、海军联合研制的全天候、全方位中距主动雷达制导空空导弹。从1992年服役以来该导弹已进行了一系列的持续改进,发展出AIM-120A、AIM-120B、AIM-120C和AIM-120D四个型号,向美国海军和空军累计交付17500枚。其中AIM-120D是只有美国拥有的最新的增程改型,该弹在现有AIM-120C-7的基础上进行了较大改进,加装一个增强型双向数据链,采用紧凑型GPS/IMU制导装置和新的软件版本,导弹射程增加了50%,杀伤率大大提高。美国AIM-120D先进中距空空导弹是世界上率先加装双向数据链的空空导弹。双向数据链上行链路用于导弹制导指令的更新,同时支持第三方信息,下行链路可将导弹飞行状态和运动状态信息传输到载机上,报告导引头的截获、自动寻的转换以及可实现的杀伤概率。GPS/IMU组合制导将减小飞行过程中对目标的瞄准误差。经过这一阶段的改进,导弹的制导精度、攻击距离、对目标的毁伤能力都得到进一步提高。AIM-120D还能利用地面探测器获取目标信息,即拥有基于战场信息共享网络的作战能力。

由于系列化改进一般采用成熟技术,具有研发成本低、收效明显的特点,美国在此过程中尝到甜头,利用有限的经费即可以保持该导弹的先进优势,因此也正在对AIM-9X导弹进行系列化改进。

AIM-9X导弹是美国第四代近距空空导弹,2003年服役后相续研发出AIM-9X BlockⅠ、AIM-9X BlockⅡ两种导弹。AIM-9X BlockⅡ导弹最重要的改进是采用和AIM-120D AMRAAM类似的数据链,具有发射后锁定能力。红外制导导弹发射以后,在导引头未发现目标前,通过载机的目标定位跟踪引导导弹飞向目标,使飞行员可以在比BlockⅠ导弹更远的距离上摧毁敌机。美国海军称AIM-9X Block Ⅱ采用更好的全天候激光引信可对付小目标,还可以应对先进的雷达对抗,如数字射频存储干扰机、拖曳式诱饵弹,甚至隐身飞机。

按照计划,美国海军还要在2013—2017财年共投资2.174亿美元用于研发AIM-9X BlockⅢ导弹。AIM-9X BlockⅢ导弹将提高其运动学和杀伤性,增强红外抗干扰能力,改良钝感弹药性能。

三、结束语

美国、欧洲、俄罗斯等国分别结合本国国情研制各自的新型空空导弹。为了适应未来复杂的作战环境,多采用双模/多模制导方式来提高精确打击能力,通过换装新型发动机、采用新型先进战斗部或结构形式来增强毁伤效果。

随着美国将战略重点转向亚太地区,美军提出了“空海一体战”的全新作战概念,将重点发展“情报、监视与侦察”的综合情报网络、远程快速打击武器、先进空空导弹、新型潜艇、新一代远程隐身战斗机、反导系统、天基系统和无人系统等先进装备,提高部队机动能力,强化对空、天、网络电磁空间的掌控。中国J-20战斗机的出现使美国加快研制新一代空空导弹的步伐,美国军方和雷神公司、波音公司、洛克希德·马丁公司等武器制造商都在紧锣密鼓地开展各项相关的研究工作,并加强了资源整合,以实现技术继承性。为了能对高隐身、高机动、高速目标进行有效攻击,满足未来空战需求,发展新型空空导弹时,我国也应根据未来作战需求、周边环境特点以及自身技术能力,确定关键技术预研和加大经费支持力度,在新型空空导弹研发方面不输于美、俄。

(张博今、马明,中航集团中国空空导弹研究院。杨雷,中国空空导弹研究院军代表室)endprint

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