飞机设计

空空导弹武器系统致命的空中杀手 

来源:飞机设计 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-04-21

现代战争离不开制空权的支持,而性能先进的空空导弹是夺取制空权的重要保证。早期的飞机空战中,双方只能通过手枪互相射击。后来,飞机装备了机炮,空战可以“近身肉搏”。二战末期,科学家们为飞机设计出了空空导弹,自此空空导弹走上了绚丽多彩的空战舞台。

空空导弹的“鼻祖”源于二战时期的德国。1944年,德国研制了世界上第一型空空导弹X-4。X-4已经具备空空导弹的主要技术特征,如采用无线电指令制导方式,能够由飞机进行发射,自动导引,采用液体火箭发动机等,这在当时都属于高难度技术。二战结束后,空空导弹得到快速发展,由第一代发展到第四代,形成了红外和雷达两种制导体制互补,远、中、近距搭配的空空导弹家族。截至目前,世界各国在研、在役与退役的空空导弹已经有上百种型号,累计生产量大约20多万枚,是战术导弹家族的主要成员。

空空导弹的主要组成

空空导弹通常由导引系统、飞控系统、推进系统、能源系统、引战系统、弹体系统和数据链系统组成。

导引系统类似于“眼睛”,用于接收并处理来自目标、机载火控系统和其他来源的目标信息,截获、跟踪目标并向空空导弹的飞控系统输出导引信号。飞控系统类似于“大脑”,用于控制导弹运动和稳定弹体姿态。推进系统为空空导弹提供飞行动力,保证导弹获得所需的飞行速度和射程。能源系统主要为空空导弹提供工作时所需的电源、气源和液压源等。引战系统是毁伤目标的最终利刃。弹体系统是空空导弹的“躯干”,由弹身、弹翼和舵面等组成。数据链系统用于实现导弹飞行过程中与载机的通信。

空空导弹威力的发挥除了自身的技术性能以外,还得依靠载机和机载火控系统。载机是空空导弹的挂载和发射平台,主要用于将空空导弹携带到指定空域,发射空空导弹并攻击目标。载机一般包括战斗机、武装直升机等。机载火控系统是机载火力与指挥控制系统的简称,主要用于战场态势感知、目标信息探测与指示、攻击区域计算等,通常由外挂管理子系统、目标搜索跟踪子系统和显示控制子系统等组成。

空空导弹发展历程

第一代空空导弹 第一代红外型空空导弹始于20世纪40年代,典型产品是美国的AIM-9B“响尾蛇”、苏联的K-13等导弹。这种导弹采用鸭式气动布局,导引头采用非致冷硫化铅红外探测器探测飞机发动机尾喷口产生的热辐射。导弹只能从目标尾后进行攻击,机动性差。AIM-9B“响尾蛇”是世界上第一种大量投产的红外型空空导弹,于1948年开始研制,1953年首次发射试验成功,1956年装备部队。

雷达型(上)和红外型(下)“米卡”空空导弹

第一代雷达型空空导弹的典型产品是美国的“麻雀”AIM-7A、苏联的K-5等。它们采用雷达驾束制导,可在尾后攻击目标,攻击范围很小。第一代雷达型空空导弹机动能力和抗干扰能力较差,使用效果不理想。总体而言,第一代空空导弹攻击能力比较差,仅比航炮略为强些。

第二代空空导弹 鉴于第一代红外型空空导弹在探测能力、机动能力方面的不足,20世纪50年代第二代红外型空空导弹开始发展。采用致冷型硫化铅探测器,提高了探测灵敏度,机动过载能力有一定的提高,可以从尾后稍宽的范围内对目标进行攻击。第二代红外空空导弹的代表产品有美国的AIM-9D“响尾蛇”、法国的马特拉R530、苏联的R-60T等。

冷战时期,远程战略轰炸机成为国家安全的主要威胁。为应对这种威胁,第二代雷达型空空导弹应运而生。典型代表有美国的“麻雀”AIM-7E导弹、英国的“火光”导弹,它们采用转动翼的气动布局、半主动雷达制导,虽然这类导弹的攻击包线有所扩大,但是仍然只能在后半球或者迎头拦截小机动目标。由于导弹系统的可靠性差,在越南战场上使用时,美国空军共发射AIM-7E导弹589枚,仅有55枚命中目标,命中率不到10%。

第三代空空导弹 第三代红外型空空导弹于20世纪80年代初开始装备,其主要技术特点为:采用锑化铟致冷探测器,这种探测器具有更高的灵敏度,工作波段为3~5微米,能够探测目标尾气流的红外辐射;同时,它可以采用激光或无线电等主动近炸引信,能够实现全向攻击。第三代红外制导空空导弹主要用于歼击机的空战格斗,典型产品有美国的AIM-9L“响尾蛇”、以色列的“怪蛇”-3等导弹。

20世纪90年代,改进的红外型空空导弹(俗称“三代半”)相继被开发出来,如美国的AIM-9M“响尾蛇”导弹和俄罗斯的P-73导弹,它们采用扫描探测技术或红外多元探测技术,激光主动近炸引信或无线电主动引信,实现了对目标的全向攻击,同时具有抗红外干扰的能力。近几年,虽然发达国家已经推出第四代红外“响尾蛇”空空导弹,但由于“三代半”导弹的价格比第四代红外型空空导弹便宜很多,能够抗红外诱饵干扰弹,制导精度高,对目标的毁伤能力强,因此仍然是各国空军的主战武器。

上一篇:南京航空学院的国家重点学科介绍
下一篇:没有了