论文部分内容阅读
多年来，西方国家一直忽视近距空空导弹在空战中的重要性。20世纪90年代初，西方得到了俄罗斯tL-73近距空空导弹的详细情况，对以前低估前苏联的近距空空导弹技术大吃一惊。
西方许多人认为，要在空战中取得优势，就要在尽可能远的距离处进行超视距作战，用—具有良好性能的中距空空导弹攻击和击落敌方目标，并破坏其编队，使只有少量敌机进入视距内空战。如果己方的飞机性能优越，并装备了性能比敌方好，或者与敌方相当的近距空空导弹，这很少的漏网之鱼很容易对付。但如果敌方的飞机配备了有效的中距空空导弹，则使所有空战都发生在超视距范围内的情况就变得相当有限。如果敌机具有良好的性能，并装备有性能良好的近距空空导弹，则在超视距战斗下生存下来的敌机，就有可能闯入己方的编队，造成巨大威胁。
对最近的冲突和有人空战的仿真的分析表明，所有空战遭遇，不管它们是从什么距离开始的，有30％以上将以近距空战结束。因此近距空空导弹在空战中的重要性不应忽视。未来的近距空空导弹应具有更高的敏捷性，其导引头要有大离轴角和良好的反对抗措施。下面重点介绍国外几种新型近距空空导弹：
美国的AlM-9X
美国在近距空空导弹的发展中采取了保守的途径。美国海军在1996年12月同休斯导弹系统公司(现已并入雷神公司)签定了一个价值1．69亿美元发展AIM-9X“改进响尾蛇”导弹的合同。休斯公司提出的使AIM-9“响尾蛇”改变最小的方案在竞争中获胜，使那些原来预计这种导弹将改用较大的发动机以便与俄罗斯直径为170毫米的R-73的运动特性相匹敌的人很惊奇。休斯的方案采用英国ASRAAM的导引头和为BoxOffice项目发展的气动和控制技术。
但是，休斯的设计有两点比较理想。其一是成本低，可以大量利用现有的和修改的部件，包括目前美军库存AIM-9的火箭发动机和战斗部。这样做不仅省钱，而且能缩短研制时间。导引头、跟踪器和斯特林循环低温系统可由现有的硬件修改而成。推力矢量系统则来自Alliant公司对改进“海麻雀”的研究，而且还采用了为“联合直接攻击炸弹”发展的一些低价技术，结果使每枚导弹的成本低于20万美元。
休斯方案的另一优点是，虽然其运动性能比其他竞争对手的设计或R-73(重115千克，比AIM-9X重35％)差，但从整体性能来看其性能并不差，据说，它能达到超视距，其低阻力和高效的飞行控制系统，以及最近所作的一些改进，如带缺口的尾翼，弥补了火箭发动机较小的不足，而且其导引头在超过视距很远处仍能工作。使AIM-9X能很好工作的又一原因是它将与国际视觉系统公司的“联合头盔指示系统”(JHMCS)联用。这种头盔显示系统与米格-29和苏-27上采用的头盔瞄准具有很大的不同，可显示由雷达等传感器探测到的目标信息和导弹导引头信息，而且还显示将飞行员的眼睛指向目标的指示字符。试验表明，采用JHMCS的飞行员能比无JHMCS的飞行员在更远的距离先看到对方飞机，确认导引头的锁定以及发射近距空空导弹。而米格-29和苏-27的飞行员因采用简单的头盔瞄准具，只有用眼睛看到目标以后，才能使导引头指向目标方向。
AIM-9X和JHMCS项目是紧密同步的，而且在2000－2001年导弹进入初始生产时，将共同进行试验，这样可节省10个月时间和7000万美元。AIM-9X将装备F／A-18C／D、F-15C／D、F-16和F-22等飞机。
以色列的“怪蛇”4
以色列拉菲尔公司的“怪蛇”4近距空空导弹是西方使用的第一种大离轴角近距空空导弹。导弹装有数字式自动驾驶仪，其气动设计使它能作70g的机动，但它没有推力矢量控制。“怪蛇”4已从1993年开始提供以色列国防部队使用，目前正准备出口。
“怪蛇”4与德国的IRIS-T导弹一样，选用了红外扫描阵，而不是凝视阵。“怪蛇”4的特点是控制面很多，其高机动性是通过其总共18个气动面的协调工作而实现的。从弹头往后是4个固定的前翼，同样数目的俯仰／偏航／滚转翼，两个水平方向的全飞行副翼，4个固定的逐渐变窄的边条，尾部组件上的4个固定弹翼，这个尾部组件一旦在发射时由两个掣子松开，就可在滚转方向自由旋转。四个边条的作用是产生升力，并为弹体提供结构刚度，特别是在飞行末期推进剂燃尽，再也不能增加导弹的刚度时更为需要。
“怪蛇”4装有万向支架安装的双波段红外导引头，能使它以大于60‘的离轴角在发射前后截获目标并跟踪目标。它像英国的ASRAAM一样，截面直径为150毫米，而“响尾蛇”及其AIM-9X和IRIS-T衍生型则保留125毫米直径的截面。内部容积的增加基本上都用在火箭发动机上，双速固体火箭发动机可使导弹离开发射轨后就可作快速的改变矢量的飞行，接着是快速进行攻击。如果“怪蛇”失去迎头攻击机会，它具有足够的能量和控制权限进行转弯，并开始一个尾追攻击。
“怪蛇”4的有效射程从数百米延伸到40千米，可当作是超视距导弹的补充。拉菲尔公司不选用可使推力损失达到15％的推力矢量控制，是为了在火箭发动机熄火后保持气动舵面所提供的终端机动性。其导引头在理想情况下的目标探测距离可达约110千米。“怪蛇”4为了充分发挥其大离轴角攻击能力，需与埃尔比特公司的DASH头盔显示系统配合使用。拉菲尔公司已完成“怪蛇”4后续弹“怪蛇”5的方案确定研究。“怪蛇”5近距空空导弹采用完全的成像红外导引头，具有较高的运动性能，并改进了对抗曳光弹的能力。“怪蛇”5的气动布局可能采用带推力夭量控制的较干净的弹体设计。
德国的IRIS-T
德国国防采购办公室最近已同德国BGT公司签订了一个5亿马克(2．85亿美元)发展IRIS-T近距空空导弹的合同。这个项目由德国领导，意大利、瑞典、希腊、加拿大和挪威等国参加，德国出资50％，其余由其他国家分担，BGT公司是这个项目的主承包商。这种红外制导近距空空导弹由“响尾蛇”导弹衍生而成，将装备德国的EF2000和“狂风”战斗机。
IRIS-T与“怪蛇”4一样强调近距空战，具有高机动性，而不是像ASKAAM那样注意延长攻击距离。导弹中部的大弹翼保证大迎角下的可控性，而尾部控制翼面结合安装在排气喷管内的推力矢量控制片进行控制，从而降低了阻力，增大了射程。其速度要求不像ASRAAM那样优先，但IRIS-T将比目前的“响尾蛇”导 弹飞得快，且具有稍大的推力和较低的阻力。
导弹的核心是BGT公司的TELL低成本红外成像导引头，它不像以前别的红外导引头那样使用视场只有约3°的单个探测器元件，而是采用了扫描阵，采用扫描阵而不是凝视阵减小了对激光对抗和弧光灯的敏感度。TELL导引头采用了大量具有毫弧度分辨率的探测器元件，以及大规模并行和压缩处理技术，能更加清楚地区分其目标、背景红外源和目标可能发射的任何曳光弹，具有较高的判断和抗干扰能力。这种导弹的双速发动机用来减小当导弹离开发射轨时其蓝宝石做的导引头罩的气动加热。IRIS导引头可使导弹在达90度离轴角时截获目标，比目前的“响尾蛇”导弹的离轴角要大3到4倍。这种导弹的重量、长度、直径和重心与AIM-9L／M“响尾蛇”相似，可从同样的滑轨发射。
英国的ASRAAM
ASKAAM近距空空导弹由马特拉·英宇航动力公司研制。它的总长为2．9米，直径166毫米，重87千克。英国皇家空军的技术规范要求这种武器能先敌发射，先击中目标，而且具有良好的反干扰性能。为满足这些目标，ASRAAM的特点是采用直径较大的火箭发动机，弹翼减小成简单的控制面，并采用了升力体设计，没有采用推力矢量控制。结果，ASRAAM的射程比其竞争对手大，使飞行员能避免近距格斗。
ASKAAM将通过飞机雷达或头盔指示系统接受目标信息，而且还可用作自主的红外搜索与跟踪系统。ASRAAM的导引头为休斯公司的128x128焦面阵成像导引头，具有较远的探测距离和良好的抗干扰能力，抗干扰模式还可不断进行改进。其战斗部为高杀伤力爆破碎片战斗部，采用了碰撞和激光近炸引信。导弹的惯性传感器采用了光纤陀螺和固态加速度计。英国国防部在1992年4月同公司签订了一个价值为5．7亿英镑的ASKAAM初始研制和生产合同，1994年签订了价值6650万英镑的进一步增加数量的合同。这种导弹于1998年开始交付，比AIM-9X和IRIS-T要早好几年研制出来。
俄罗斯的 R-73
俄罗斯维姆佩尔设计局最近透露了R-73近距空空导弹的两种型号：一种是R-73EL，采用改进的激光近炸引信，可提供出口；另一种是仍在研制的K-74ME，将装备有60°离轴能力的新导引头，而普通R-73导引头的离轴角为40°。新导引头更加灵敏，可使其最大攻击距离从30千米增加到40千米。
R-73向后发射型已由苏-27作了试射。它是一种修改的R-73，在支架和发射轨上向后挂载，而且装有一个助推器。其面向前方的助推器喷管由一个气动整流罩覆盖，整流罩在助推器点火时被吹掉。助推器使导弹离开发射架，而且克服导弹的大部分负速度。接着主发动机点火，脱开连接的助推器，而且推力的增加使导弹在发射飞机后部30米时克服导弹的负速度。然后，在发射前锁定目标的导弹导引头继续跟踪目标，而加速的导弹弹体在助推期间燃气舵偏转器的帮助下，可作+180‘的转弯，使导弹飞向目标。
发射飞机的飞行员不能目视确定这种导弹已锁定于所选的目标。然而，与从发射架向前发射，并转向后半球飞行的导弹比较，维姆佩尔这种向后发射的方法可在发射前锁定，并减少攻击目标所需的时间。向后发射R-73的最大攻击距离为10-12千米，最小攻击距离为1千米，而且可攻击50米至13000米高度的目标。它在离发射轨达60度角可进行有效攻击，而且可在亚音速和超音速情况下发射。向后发射R-73可能首先在苏—32FN上使用。
西方许多人认为，要在空战中取得优势，就要在尽可能远的距离处进行超视距作战，用—具有良好性能的中距空空导弹攻击和击落敌方目标，并破坏其编队，使只有少量敌机进入视距内空战。如果己方的飞机性能优越，并装备了性能比敌方好，或者与敌方相当的近距空空导弹，这很少的漏网之鱼很容易对付。但如果敌方的飞机配备了有效的中距空空导弹，则使所有空战都发生在超视距范围内的情况就变得相当有限。如果敌机具有良好的性能，并装备有性能良好的近距空空导弹，则在超视距战斗下生存下来的敌机，就有可能闯入己方的编队，造成巨大威胁。
对最近的冲突和有人空战的仿真的分析表明，所有空战遭遇，不管它们是从什么距离开始的，有30％以上将以近距空战结束。因此近距空空导弹在空战中的重要性不应忽视。未来的近距空空导弹应具有更高的敏捷性，其导引头要有大离轴角和良好的反对抗措施。下面重点介绍国外几种新型近距空空导弹：
美国的AlM-9X
美国在近距空空导弹的发展中采取了保守的途径。美国海军在1996年12月同休斯导弹系统公司(现已并入雷神公司)签定了一个价值1．69亿美元发展AIM-9X“改进响尾蛇”导弹的合同。休斯公司提出的使AIM-9“响尾蛇”改变最小的方案在竞争中获胜，使那些原来预计这种导弹将改用较大的发动机以便与俄罗斯直径为170毫米的R-73的运动特性相匹敌的人很惊奇。休斯的方案采用英国ASRAAM的导引头和为BoxOffice项目发展的气动和控制技术。
但是，休斯的设计有两点比较理想。其一是成本低，可以大量利用现有的和修改的部件，包括目前美军库存AIM-9的火箭发动机和战斗部。这样做不仅省钱，而且能缩短研制时间。导引头、跟踪器和斯特林循环低温系统可由现有的硬件修改而成。推力矢量系统则来自Alliant公司对改进“海麻雀”的研究，而且还采用了为“联合直接攻击炸弹”发展的一些低价技术，结果使每枚导弹的成本低于20万美元。
休斯方案的另一优点是，虽然其运动性能比其他竞争对手的设计或R-73(重115千克，比AIM-9X重35％)差，但从整体性能来看其性能并不差，据说，它能达到超视距，其低阻力和高效的飞行控制系统，以及最近所作的一些改进，如带缺口的尾翼，弥补了火箭发动机较小的不足，而且其导引头在超过视距很远处仍能工作。使AIM-9X能很好工作的又一原因是它将与国际视觉系统公司的“联合头盔指示系统”(JHMCS)联用。这种头盔显示系统与米格-29和苏-27上采用的头盔瞄准具有很大的不同，可显示由雷达等传感器探测到的目标信息和导弹导引头信息，而且还显示将飞行员的眼睛指向目标的指示字符。试验表明，采用JHMCS的飞行员能比无JHMCS的飞行员在更远的距离先看到对方飞机，确认导引头的锁定以及发射近距空空导弹。而米格-29和苏-27的飞行员因采用简单的头盔瞄准具，只有用眼睛看到目标以后，才能使导引头指向目标方向。
AIM-9X和JHMCS项目是紧密同步的，而且在2000－2001年导弹进入初始生产时，将共同进行试验，这样可节省10个月时间和7000万美元。AIM-9X将装备F／A-18C／D、F-15C／D、F-16和F-22等飞机。
以色列的“怪蛇”4
以色列拉菲尔公司的“怪蛇”4近距空空导弹是西方使用的第一种大离轴角近距空空导弹。导弹装有数字式自动驾驶仪，其气动设计使它能作70g的机动，但它没有推力矢量控制。“怪蛇”4已从1993年开始提供以色列国防部队使用，目前正准备出口。
“怪蛇”4与德国的IRIS-T导弹一样，选用了红外扫描阵，而不是凝视阵。“怪蛇”4的特点是控制面很多，其高机动性是通过其总共18个气动面的协调工作而实现的。从弹头往后是4个固定的前翼，同样数目的俯仰／偏航／滚转翼，两个水平方向的全飞行副翼，4个固定的逐渐变窄的边条，尾部组件上的4个固定弹翼，这个尾部组件一旦在发射时由两个掣子松开，就可在滚转方向自由旋转。四个边条的作用是产生升力，并为弹体提供结构刚度，特别是在飞行末期推进剂燃尽，再也不能增加导弹的刚度时更为需要。
“怪蛇”4装有万向支架安装的双波段红外导引头，能使它以大于60‘的离轴角在发射前后截获目标并跟踪目标。它像英国的ASRAAM一样，截面直径为150毫米，而“响尾蛇”及其AIM-9X和IRIS-T衍生型则保留125毫米直径的截面。内部容积的增加基本上都用在火箭发动机上，双速固体火箭发动机可使导弹离开发射轨后就可作快速的改变矢量的飞行，接着是快速进行攻击。如果“怪蛇”失去迎头攻击机会，它具有足够的能量和控制权限进行转弯，并开始一个尾追攻击。
“怪蛇”4的有效射程从数百米延伸到40千米，可当作是超视距导弹的补充。拉菲尔公司不选用可使推力损失达到15％的推力矢量控制，是为了在火箭发动机熄火后保持气动舵面所提供的终端机动性。其导引头在理想情况下的目标探测距离可达约110千米。“怪蛇”4为了充分发挥其大离轴角攻击能力，需与埃尔比特公司的DASH头盔显示系统配合使用。拉菲尔公司已完成“怪蛇”4后续弹“怪蛇”5的方案确定研究。“怪蛇”5近距空空导弹采用完全的成像红外导引头，具有较高的运动性能，并改进了对抗曳光弹的能力。“怪蛇”5的气动布局可能采用带推力夭量控制的较干净的弹体设计。
德国的IRIS-T
德国国防采购办公室最近已同德国BGT公司签订了一个5亿马克(2．85亿美元)发展IRIS-T近距空空导弹的合同。这个项目由德国领导，意大利、瑞典、希腊、加拿大和挪威等国参加，德国出资50％，其余由其他国家分担，BGT公司是这个项目的主承包商。这种红外制导近距空空导弹由“响尾蛇”导弹衍生而成，将装备德国的EF2000和“狂风”战斗机。
IRIS-T与“怪蛇”4一样强调近距空战，具有高机动性，而不是像ASKAAM那样注意延长攻击距离。导弹中部的大弹翼保证大迎角下的可控性，而尾部控制翼面结合安装在排气喷管内的推力矢量控制片进行控制，从而降低了阻力，增大了射程。其速度要求不像ASRAAM那样优先，但IRIS-T将比目前的“响尾蛇”导 弹飞得快，且具有稍大的推力和较低的阻力。
导弹的核心是BGT公司的TELL低成本红外成像导引头，它不像以前别的红外导引头那样使用视场只有约3°的单个探测器元件，而是采用了扫描阵，采用扫描阵而不是凝视阵减小了对激光对抗和弧光灯的敏感度。TELL导引头采用了大量具有毫弧度分辨率的探测器元件，以及大规模并行和压缩处理技术，能更加清楚地区分其目标、背景红外源和目标可能发射的任何曳光弹，具有较高的判断和抗干扰能力。这种导弹的双速发动机用来减小当导弹离开发射轨时其蓝宝石做的导引头罩的气动加热。IRIS导引头可使导弹在达90度离轴角时截获目标，比目前的“响尾蛇”导弹的离轴角要大3到4倍。这种导弹的重量、长度、直径和重心与AIM-9L／M“响尾蛇”相似，可从同样的滑轨发射。
英国的ASRAAM
ASKAAM近距空空导弹由马特拉·英宇航动力公司研制。它的总长为2．9米，直径166毫米，重87千克。英国皇家空军的技术规范要求这种武器能先敌发射，先击中目标，而且具有良好的反干扰性能。为满足这些目标，ASRAAM的特点是采用直径较大的火箭发动机，弹翼减小成简单的控制面，并采用了升力体设计，没有采用推力矢量控制。结果，ASRAAM的射程比其竞争对手大，使飞行员能避免近距格斗。
ASKAAM将通过飞机雷达或头盔指示系统接受目标信息，而且还可用作自主的红外搜索与跟踪系统。ASRAAM的导引头为休斯公司的128x128焦面阵成像导引头，具有较远的探测距离和良好的抗干扰能力，抗干扰模式还可不断进行改进。其战斗部为高杀伤力爆破碎片战斗部，采用了碰撞和激光近炸引信。导弹的惯性传感器采用了光纤陀螺和固态加速度计。英国国防部在1992年4月同公司签订了一个价值为5．7亿英镑的ASKAAM初始研制和生产合同，1994年签订了价值6650万英镑的进一步增加数量的合同。这种导弹于1998年开始交付，比AIM-9X和IRIS-T要早好几年研制出来。
俄罗斯的 R-73
俄罗斯维姆佩尔设计局最近透露了R-73近距空空导弹的两种型号：一种是R-73EL，采用改进的激光近炸引信，可提供出口；另一种是仍在研制的K-74ME，将装备有60°离轴能力的新导引头，而普通R-73导引头的离轴角为40°。新导引头更加灵敏，可使其最大攻击距离从30千米增加到40千米。
R-73向后发射型已由苏-27作了试射。它是一种修改的R-73，在支架和发射轨上向后挂载，而且装有一个助推器。其面向前方的助推器喷管由一个气动整流罩覆盖，整流罩在助推器点火时被吹掉。助推器使导弹离开发射架，而且克服导弹的大部分负速度。接着主发动机点火，脱开连接的助推器，而且推力的增加使导弹在发射飞机后部30米时克服导弹的负速度。然后，在发射前锁定目标的导弹导引头继续跟踪目标，而加速的导弹弹体在助推期间燃气舵偏转器的帮助下，可作+180‘的转弯，使导弹飞向目标。
发射飞机的飞行员不能目视确定这种导弹已锁定于所选的目标。然而，与从发射架向前发射，并转向后半球飞行的导弹比较，维姆佩尔这种向后发射的方法可在发射前锁定，并减少攻击目标所需的时间。向后发射R-73的最大攻击距离为10-12千米，最小攻击距离为1千米，而且可攻击50米至13000米高度的目标。它在离发射轨达60度角可进行有效攻击，而且可在亚音速和超音速情况下发射。向后发射R-73可能首先在苏—32FN上使用。