战机的撒手锏空战武器进化史

2023-05-01路云鹏

航空世界 2023年3期

路云鹏

第一次世界大战期间，飞机开始被用于军事。最初它主要作为空中侦察使用，一些飞行员随身携带手枪，发现敌方侦察机后可近距离射击敌方驾驶员。很快，飞机上就专门在驾驶员后部设立了独立的枪手位置，并配上机枪，以提供防御为主的火力支援。

英国DH-2型飞机出现后，由于其采用推进方式驱动，发动机安装在后部，因此机枪可以装在机头位置。之后，开始有部分飞机安装向前发射的固定机枪。不过为防止螺旋桨与发射的子弹互相干涉，机枪多布置在机翼上。机枪射击协调器的出现，改变了这一状况。该系统通过凸轮和连杆控制机枪，使得发射权由螺旋桨控制，即桨叶挡住枪口时机枪停射，桨叶露出空隙时，机构归为自动射击。到1916年，大部分飞机都安装了采用协调机构的机头式机枪。

第二次世界大战期间，飞机武器得到迅速发展。一架飞机既能在螺旋桨后的机头处装载武器，也可以在机翼两侧或驾驶员身后设置武器位。有些飞机甚至会设置多个可活动的武器位，以攻击不同方向飞来的敌机。另外，随着金属机身的应用，普通小口径武器的傷害效果越来越差，航空机关枪的口径越来越大。按照口径划分，发射弹药直径20毫米内的被称为航空机关枪，弹药直径大于20毫米的被称为航炮。

20世纪60年代开始，导弹成为战机的主要攻击武器，航空机关枪的应用越来越少，但大部分战机都保留至少1门弹药口径大于20毫米的航炮，作为辅助攻击手段。

航空机关枪/炮

航空机关枪／炮是指飞机上使用的能自动连续完成开膛、抛壳、进弹、击发循环动作的自动射击武器。其中航空机关枪与机载火控系统交联使用，射击距离可达1200米，与地面火炮比口径较小、初速快、结构紧凑、操作便捷。航炮多装备在低速轻型飞机上，结构与地面火炮相同。

以航炮为例，按照结构可分为以下4类。

1.管退式

该机构由一个炮管和一个弹膛组成，发射时利用火药燃气产生的能量推动炮管后退，从而带动各机构完成连续射击。此类航炮的射速为400～1800发/分，主要型号有俄罗斯ГШ-30-1航炮等。

2.气退式

该机构由一个或两个炮管和弹膛组成，利用炮弹击发时从炮管侧孔导出的气体推动基本构件后退，进而带动各机构完成连续射击动作。此类航炮的射速为1200～3400发/分，主要型号有俄罗斯的ГШ-23航炮。

3.转膛式

该机构由一个炮管和多个可旋转的弹膛组成，利用火药燃气能量使弹鼓旋转，各弹膛依次对准炮管进行击发。此类航炮射速为1000～1800发/分，主要型号有美国的M-39E、德国的“毛瑟”BK27、法国的“徳发”等。

4.多管式

该机构由3～7个炮管和相应弹膛组成，在电机等动力装置作用下，炮管和弹膛高速旋转，击发装置则连续击打转动到射击位的弹膛。此类航炮的射速为1500～6000发/分，主要型号有美国的“火神”M61、俄罗斯的ГШ-6-30等。

航空炸弹

航空炸弹是带有制导系统（或不带制导系统），且无动力装置的炸弹。按照用途可分为直接摧毁或杀伤目标的基本型炸弹；轰炸过程中起照明或标记作用的辅助型炸弹；用来完成照相、宣传、训练等特定任务的特种炸弹；以及新式的油气、贫铀、碳纤维炸弹等。

早在1911年意大利飞行员就曾使用手榴弹投掷方式实施轰炸，这便是航空炸弹应用的开端。第一次世界大战后期，重型轰炸机的载弹量在500～800千克，到第二次世界大战，这一数字飙升至4000千克——数百万吨的航空炸弹被倾泻在战场上，是当时最主要的毁伤武器之一。

第二次世界大战后的历次战争中，航空炸弹仍是主战武器之一，同时还研制出了一批新型航空炸弹应用到不同战场。

1.联合直接攻击弹药（JDAM）

联合直接攻击弹药是美国研制的第四代制导炸弹，采用惯导+GPS制导系统，分为通用爆破型和专用侵彻型两类。这种炸弹在制导系统的辅助下，具有昼夜、防区外、全天候自主式攻击特性，虽然精度略逊于激光制导，但成本更低。

2.油气炸弹

油气炸弹俗称窒息弹、云爆弹，主要用于清除雷区地雷或在丛林中开辟道路，对舰船、车辆具有不错的破坏效果，也可用来杀伤工事和掩体内的人员。工作时，炸弹内的环氧乙烷液体遇空气挥发散开，生成的气体重于空气，因此可像液体一般灌向低处。炸弹中的云爆管引爆并燃烧，消耗大量氧气造成人员窒息。

3.贫铀炸弹

贫铀炸弹是指炸弹的弹芯采用贫铀合金制成。其中贫铀是核材料铀235提炼的副产品，主要成分为放射性相对较弱的铀238，故称“贫化铀”，简称“贫铀”。这种合金通常具有高硬度、高比重、高熔点等特性，与穿甲弹类似，具有较好的穿透效果，多用来毁伤坦克等装甲目标。

4.石墨碳纤维炸弹

石墨碳纤维炸弹为子母弹，其中子弹装有大量直径不超过0.1毫米、镀金属膜的碳纤维。炸弹投下后，母弹与子弹分离，子弹爆破使弹匣散布在电站、变电器或高压电缆上，造成重要建筑的电网短路。

空空导弹

空空导弹主要由导引头（雷达、红外、红外成像等）、舵机舱（包括舵机、舵面、气源、液压源和电源设备）、战斗部（连续杆式和破片式）、引信（近炸引信和触发引信）、火箭发动机和安定面6部分组成。1944年，德国首先研发了X-4型空空导弹，之后各国在空空导弹领域进行了数代技术更迭。

1.第一代空空导弹

第二次世界大战末期出现了B-29、B-50、图-4、图-16等轰炸机，可挂载原子弹，具有很大的威胁性，必须用新型航空武器才能对付。为此，美国开发出“猎鹰”AIM-4A、“麻雀”AIM-7A、“响尾蛇”AIM-9B等空空导弹，其他国家如苏联的K-5，英国的“火光”，法国的“北方”等也属于空空导弹。这一阶段的空空导弹从目标尾部攻击，制导系统比较简单，射程2～6千米，使用高度不超过12～15千米。

2.第二代空空导弹

远程战略轰炸机、战斗轰炸机出现后，针对这种飞行高度高、飞行速度快、部分机型携带干扰设备的机型，各国研发了新型空空导弹，如美国的“响尾蛇”AIM-9C、“麻雀”AIM-7C/D/E，苏联的K-13，英国的“红头”等。

此阶段的空空导弹具有一定的全向攻击能力，均采用比例引导，且具有一定的抗干扰能力。然而经过实战检测发现，当时的空空导弹毁伤效果并不好，并不适合攻击大机动飞行目标。

3.第三代空空导弹

面对超声速、大机动飞行目标，为适应全天候、全方位、全高度的作战要求，此阶段的空空导弹发展分为两个分支：一是视距导弹（近距离格斗导弹），二是超视距导弹（中、远程拦截导弹）。

其中前者采用红外制导系统，具有较大的机动能力，如法国的“魔术”R-550、美国的“响尾蛇”AIM-9L/M、俄罗斯的P-73等。格斗导弹的毁伤率超过50%，在空战中取得了显著战果。后者通常具有远距探测、搜索和跟踪功能，采用复合制导，可同时发射数枚攻击多个目标，如美国的“不死鸟”AIM-54A，俄罗斯的“毒辣”P-40、法国的“米卡”等。随着战机火控系统性能的提升，机载雷达探测范围加大，中、远程空战逐渐成为主要的空战模式，超视距空空导弹攻击也愈发重要。

4.第四代空空导弹

此阶段空空导弹仍以近距格斗导弹和超视距拦截导弹为主，但随着技术的提升，导弹的制导设备有了更新，大多改为红外成像制导，并搭配数字处理技术；有的导弹发射离轴角可达90°；动力系统配备矢量推进器；弹头装备智能引信和大威力战斗部。常见的导弹有俄罗斯的P-73M、英国的AIM-132、美国的AIM-9X、德国的IRIS-T等。

空地导弹

空地导弹是从飞机上发射攻击地面（下）、水面（下）的各类导弹的统称，按作战使用分为战略和战术两类；按弹道分为弹道式和巡航式两类；按射程分为近、中、远三类；按攻击目标则可分为通用型和专用型（空舰导弹、反辐射导弹、反坦克导弹等）两类。第二次世界大战后期，各国争相发展空地导弹，主要经历了以下几个发展阶段：

1.第一代空地导弹

此阶段战略空地导弹的射程通常在1000千米以内，飞行马赫数小于2，采用涡喷发动机，以惯性导航加主被动雷达控制制导，每架飞机只能挂载1～2枚。代表型号有美国的“猎犬”AGM-28、苏联的K-10、英国的“蓝剑”等。

战术空地导弹的射程在10～100千米，采用涡喷发动机或火箭发动机驱动，通过三点导引法制导，发射后载机无法立即脱离，制导精度低。代表型号有美国的“斗牛犬”AGM-12、苏联的KC-1空舰导弹、法国的AS-11反坦克导弹等。

2.第二代空地导弹

此阶段战略空地导弹摆脱了飞机式结构，体积和重量都大大减小，最大飞行马赫数提高到2.5以上，突防能力增强，但制导和推进技术并无显著提升，因此射程增加不多。主要型号有美国的“斯拉姆”AGM-69、苏联的KCP-5等。

战术空地导弹新增了反辐射导弹，攻击距离可达18千米，命中精度较高，主要用于攻击雷达站，破坏防空系统。代表型号有美国的“百舌鸟”AGM-45。

3.第三代空地导弹

随着推进、制导技术的突破，战略空地导弹出现了一类亚声速空射巡航导弹。这种导弹采用小尺寸涡扇发动机驱动，具有飞行高度低、精度高、射程远等特点，主要型号有美国的AGM-86、苏联的X-55、法国的“阿斯母普”。战术空地导弹中的反辐射导弹性能显著提高，主要体现在广泛采用数字信号，灵敏度更高；装备捷联惯导系统，即使目标雷达关闭也能凭记忆进行跟踪。主要型号有美国的“小牛”AGM-65、法国的AS-30L等。

4.第四代空地导弹

得益于新材料结构的应用，此阶段的战略空地导弹具有更小的雷达和红外特征、更高的精度和更远的射程，主要型号有美国的AGM-129巡航導弹。战术空地导弹则重点发展从防御区外攻击严密设防的目标，主要型号有美国的AGM-130空地导弹。