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“天空閃光”空空導彈
來源:互聯網

天閃空對空導彈”是一種采用單脈沖半主動雷達導引頭的中距空空導彈,是世界上第一種投入使用的該類導彈。該導彈由英國航空航天公司動力部于1973年12月開始研制,1977年底定型,1978年開始裝備英國皇家空軍。導彈可以采用彈射發(fā)射或常規(guī)滑軌發(fā)射方式,采用彈射發(fā)射方式時,導彈可半埋在機身下,以降低載機的飛行阻力。該導彈替換了“鬼怪”飛機上的“麻雀”AIM-7麻雀導彈 E-2,也是“狂風”F-2飛機的主要武器。此外,該導彈還出口到了瑞典韓國等國家。該導彈采用了AIM-7E-2成熟的氣動外形和導引規(guī)律,并沿用了AIM-7 E-2的后彈體,改進了AIM-7E-2的前彈體。

正文

介紹

需求牽引:“天空閃光”(Sky Flash)的誕生

60 年代初,英國皇家海軍退出 P.1154 超音速垂直/短距起降戰(zhàn)斗機項目后,選擇由麥道公司在 F-4J 艦載防空戰(zhàn)斗機的基礎上發(fā)展 F-4K 取代“海雌狐”戰(zhàn)斗機;1965 年 2 月獨力難支的皇家空軍也被迫取消了整個 P.1154 項目,并選擇與 F-4K 相似的 F-4M 取代“獵人”戰(zhàn)斗機。

F-4K/M(英國稱為“鬼怪”FG.1/FGR.2)都能使用當時最先進的“麻雀” Ⅲ AIM-7E 半主動雷達制導中距空空導彈,但該導彈不具備下射能力,所以不能充分利用機上 AWG-11/-12 脈沖多普勒火控系統的下視能力;另一方面,當時英國正參與研制“多任務戰(zhàn)斗機”(MRCA),其防空作戰(zhàn)型(后來的“狂風”ADV)也要求采用具有下射能力的新型中距空空導彈。于是,英國從 1969 年開始了對新型中距空空導彈的導引頭、引信、自動駕駛儀、電源裝置、固體火箭發(fā)動機等關鍵部件的預先研究工作。

F-4J 的 AWG-14 脈沖多普勒火控系統,F-4J 從 1966 年開始交付給美國海軍,它首次裝備了代號 AWG-10 的脈沖多普勒火控系統,具有了下視探測能力。AWG-14 是 AWG-10 換裝數字計算機、增加功能的改型,尤其是在導彈發(fā)射計算中能充分考慮目標機動的情況(以前的火控系統基本只能較好地計算“直線碰撞”情況),使“麻雀”從攔射導彈轉變成現代意義上的超視距空空導彈

1973 年 7 月,“天閃空對空導彈”(SkyFlash)中距空空導彈的研制正式展開。它以美國當年服役的 AIM-7E-2 為基礎,主承包商是英宇航公司(今英宇航系統公司)。1976~1978 年,“天空閃光”在位于加利福尼亞州穆古角的美國海軍太平洋武器測試中心進行了發(fā)射試驗,發(fā)射 22 次,有 20 次命中靶機(直接或間接命中)。1978 年導彈交付,次年形成了作戰(zhàn)能力。

AIM-7E 的最大迎頭射程約 22~26 千米,最小射程 1,500 米。1969 年美國海軍提出要提高它的抗干擾能力和機動性、縮短最小射程,因此發(fā)展了 AIM-7E-2。AIM-7E-2 的主要改進是用 MK38 Mod4 發(fā)動機代替 E 型的 Mk38 Mod2,但導彈的抗干擾能力沒有得到改善

技術推動

超越“麻雀”AIM-7E-2

天閃空對空導彈”尺寸 3,660×203×1,020 毫米(彈長×彈體直徑×彈翼翼展),發(fā)射重量 195 千克。尺寸、布局、重量都和 AIM-7E-2 相同。實際上該導彈直接采用了 AIM-7E-2 的后彈體及其內裝的液壓控制舵機、戰(zhàn)斗部和雙推力固體火箭發(fā)動機等部件。

天閃空對空導彈空空導彈,除了全新的導引頭和引信,“天空閃光”還采用了新的全固態(tài)自動駕駛儀

“天空閃光”是世界上第一種投入使用的采用單脈沖半主動雷達導引頭的中距空空導彈。該導引頭由馬可尼公司(今 GEC-馬可尼公司)研制,工作在J波段(頻率范圍 10~20G 赫茲),比 AIM-7E/-7E-2 采用的圓錐掃描式導引頭具有更好的抗電子干擾能力和制導精度,導引頭天線的最大轉動速度達到 230°/秒(比戰(zhàn)斗機雷達天線轉動速度快很多,如 APG-70 雷達天線的最大轉動速度是 140°/秒),最大跟蹤角速度 40°/秒(和 AIM-7E/-7E-2 相當),接收機采用倒置式,具有很高的靈敏度。導引頭的可靠性也比較好,在地面狀態(tài)、載飛時的平均故障間隔時間分別達到 300 小時、120~150 小時,而 AIM-7E/-7E-2 只有 50 小時左右(地面狀態(tài))。

天閃空對空導彈”的彈體后部還帶有頻率參考天線,它接收為導彈提供目標照射制導的連續(xù)波照射器(CWI)的信號,把它的頻率特征與導引頭接收到的、CWI 照射目標后反射回來信號進行對比,采用多普勒頻移(指由于載機和目標之間存在相對運動,從目標反射回來的信號頻率會發(fā)生變化)處理技術識別目標。這樣導彈就能把低空運動目標從地面或海面反射的雜波背景中區(qū)別出來,具有了下射能力。帶倒置接收機的單脈沖導引頭加上多普勒頻移處理目標識別技術,還使導彈能夠識別目標群中的特定目標。

天閃空對空導彈”的導引頭還能采用被稱為“干擾源尋的”(HOJ)的被動制導方式。當導引頭在半主動制導過程中受到敵機的電子干擾而不能正常跟蹤目標時,導引頭就將自動切換到這種制導方式。由于戰(zhàn)斗機的有源電子干擾設備大都是外掛吊艙或機上固定的干擾天線,所以這種制導方式可以使導彈“順藤摸瓜”地打擊敵機。

采用新的主動無線電引信是使“天空閃光”具有下射能力的另一個關鍵。該引信由湯姆遜-索恩公司研制,安裝在彈頭導引頭艙后,重約 5 千克。引信發(fā)射脈沖的作用距離約 16 米,也采用多普勒頻移處理技術識別目標,所以不會因為雜波信號的干擾而引爆戰(zhàn)斗部。引信起爆延遲時間根據從導引頭獲得的接近速度和交匯角度信息自動調節(jié),范圍 0~100 毫秒,能保證對目標的殺傷概率。

天閃空對空導彈”的連續(xù)桿戰(zhàn)斗部重約 32 千克(其中爆炸裝藥重量 9 千克),有 216 根鋼條連續(xù)桿,爆炸生成的破片平均飛散速度超過 1,400 米/秒,對飛機的有效殺傷半徑為 12~15 米;采用的 MK38型火炮 Mod4 雙推力固體火箭發(fā)動機重 65.5 千克,其中推進劑占 42.73 千克。導彈最小射程 1,000 米,最大迎頭射程 29 千米,最大飛行速度馬赫數 3,低空最大橫向機動過載 30g,都和 AIM-7E-2 相當。

天閃空對空導彈”在設計時充分注意了和 AIM-7E-2 的互換性,所以能使用 AIM-7E-2 的戰(zhàn)斗機改用該導彈時不需要做多少硬件改動。它可以由 F-4K/M 和“狂風”F.2/F.3 機腹的半埋入式彈射掛架發(fā)射,也可以用傳統的滑軌掛架發(fā)射。瑞典在 1978 年訂購了該導彈裝備 JA-37“雷”截擊機,1981 年開始服役,編號為 Rb71。根據有關報道,意大利、沙特阿拉伯阿曼也訂購了該導彈裝備“狂風”ADV。

機腹攜帶有“天閃空對空導彈”的“狂風”F.3,“天空閃光”是“狂風”F.2/F.3 的標準空戰(zhàn)武器之一,在北大西洋公約組織 90 年代的演習中,攜帶該導彈的“狂風”曾利用數據鏈和雷達探測范圍的優(yōu)勢擊敗德國空軍攜帶 AIM-120B 導彈的 F-4F

改進

從 1985 年開始英國對“天空閃光”進行了一些改進,包括改進電子組件、采用新型火箭發(fā)動機增大射程和速度、采用更薄的彈翼降低阻力等。改進后的導彈最大迎頭射程增加到 40 千米,最小射程減小到 500 米,最大速度提高到了馬赫數 4。

天閃空對空導彈”的研制成功使英國的中距空空導彈從一無所有一下站到了世界最前沿。它是世界上最早的第 3 代雷達制導空空導彈(典型性能指標是具有下射能力),與 1980 年才服役的 AIM-7F(“麻雀”系列中第一種具有下射能力的型別)比較,在抗電子干擾能力、制導精度、對低空目標的殺傷概率等關鍵性能上占優(yōu)勢,機動性相當,只在電子組件的可靠性、最大射程方面略遜,并且不能采用間斷連續(xù)波(高脈沖重復頻率)制導。在采用“天閃空對空導彈”的導引頭技術之后,1982 年試服役、1985 年投入大批生產 AIM-7M 的關鍵性能才真正全面超越了“天空閃光”(負責 AIM-7M 導引頭研制的雷錫恩公司在 1975 年 1 月就購買了“天空閃光”導引頭的特許生產權)。

在近距格斗導彈發(fā)展史上,英國霍克?西德利公司的“紅頭”具有重要的地位。它在 1965 年進入皇家空海軍服役,是當時世界上最優(yōu)秀的格斗彈之一,也是 20 世紀 70 年代皇家空海軍戰(zhàn)機的標準格斗彈。該導彈采用致冷的銻化銦導引頭、重達 31 千克的連續(xù)桿戰(zhàn)斗部、可自動確定最佳引爆點的紅外近炸引信、雙推力固體火箭發(fā)動機、模塊化艙段結構和大量晶體管印刷電路。相比之下,“響尾蛇”系列中 1972 年服役的 AIM-9H 才開始大量采用固態(tài)電子器件和適合高空使用的連續(xù)桿戰(zhàn)斗部、1978 年服役的 AIM-9L 才采用致冷銻化導引頭,分別比“紅頭”晚了 7 年、13 年。不過“紅頭”采用超前技術也在體積、重量上付出了不小的代價——它的尺寸是 3,270×222×910 毫米,重達 150 千克;而 AIM-9L 的尺寸只有 2,870×127×640 毫米,重約 87 千克

鳳凰涅:從“主動天空閃光”(Active Sky Flash)到“流星”(Meteor)

80 年代初,瑞典國防物資管理局(FMV)開始獨立研究為“天空閃光”采用主動雷達導引頭,發(fā)展“主動天空閃光”。主要研究工作由薩伯動力公司承擔,而英宇航則被選為次承包商。瑞典希望用這種導彈裝備 JAS-39戰(zhàn)斗機“鷹獅”,因為當時美國的 AIM-120 雖然已經接近完成研制,但可能不會很快出口,即使出口售價也會相當昂貴,瑞典希望能有一種新型中距空空導彈的低成本選擇方案;另一方面兩國也想在新型中距空空導彈的競爭中分一杯羹,按英宇航的估計,“主動天閃空對空導彈”可能會有約 4,500 枚的市場。薩伯動力同時還提出了“敏捷型主動天空閃光”方案,設想采用無翼布局和“尾控”技術(只用尾部控制舵面操縱,現在英國的 ASRAAM、美國的 ESSM 都采用了這種控制方式)。

采用“尾控”技術的 ASRAAM。作為英國最新研制的近距空空導彈,盡管它無法再現當年“紅頭”的榮耀,但仍然是 AIM-9X 目前最強大的競爭對手,在 EF2000 上它將配合“艾德”頭盔顯示器工作,與“聯合頭盔指示系統”(JHMCS)+AIM-9X 的組合恐怕難分伯仲。不過在競爭澳大利亞的近距空空導彈合同時,AIM-9X 的承包商雷錫恩公司曾攻擊 AIM-132先進短程空對空導彈 不能有效對付 1,600~2,400 米以內的目標,

參考資料 >

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