空空導(dǎo)彈（Air-to-air missile，簡稱 AA missile）是由飛行器發(fā)射，攻擊各類有人駕駛飛機(jī)、無人駕駛飛機(jī)、直升機(jī)和巡航導(dǎo)彈空中目標(biāo)的導(dǎo)彈。從二戰(zhàn)末期到現(xiàn)在，空空導(dǎo)彈已經(jīng)發(fā)展成為多種方式制導(dǎo)，遠(yuǎn)距中距近距系列化和海陸空三軍通用化的龐大家族。
世界第一種試驗性的空空導(dǎo)彈，是德國在1941年開始研制的HS-298型導(dǎo)彈。20世紀(jì)50年代第一代空空導(dǎo)彈開始服役。其中，AIM-9空空導(dǎo)彈是第一種以紅外線作為引導(dǎo)方式設(shè)計的空對空導(dǎo)彈，配備高爆彈頭和主動紅外制導(dǎo)系統(tǒng)，由美國雷錫恩公司研發(fā)，1953年原型試射成功，1956年7月開始裝備，使用單位遍及美國四大軍種，外銷數(shù)量與使用國家眾多，是世界上產(chǎn)量最大的空對空導(dǎo)彈之一，共有10多種改進(jìn)型。到了上世紀(jì)70年代第三代空空導(dǎo)彈性能獲得了全面提升。20世紀(jì)70年代以來發(fā)生的幾次局部沖突證明，大量性能先進(jìn)的空空導(dǎo)彈在空戰(zhàn)中使用，改變了以往以近距格斗為主的空戰(zhàn)模式，成為奪取制空權(quán)的主要武器。現(xiàn)在世界各國都在優(yōu)先發(fā)展或競相購買空空導(dǎo)彈作為主戰(zhàn)裝備。
從分類上看，空空導(dǎo)彈主要分為三類：第一類是射程在10公里范圍內(nèi)的近距空空導(dǎo)彈；第二類是射程在10-100公里內(nèi)的中距空空導(dǎo)彈；第三類是射程在100公里以上的遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈。同時在時間上看，已經(jīng)裝備了第一到第四代空空導(dǎo)彈，正在發(fā)展第五代空空導(dǎo)彈。
第五代空空導(dǎo)彈重點發(fā)展導(dǎo)彈的多任務(wù)能力，例如兼具近距格斗和中距攔射能力，或者能同時打擊空中和地面目標(biāo)，此外第五代空空導(dǎo)彈還包括大離軸/全向敏捷作戰(zhàn)能力、遠(yuǎn)射程能力，攔截對手空空導(dǎo)彈等能力。未來空空導(dǎo)彈的攻擊目標(biāo)有可能擴(kuò)展到臨近空間飛行器和外層空間的航天器。
發(fā)展歷史
誕生
在飛機(jī)上使用火箭類武器打擊空中目標(biāo)，其歷史可以追溯到第一次世界大戰(zhàn)期間。為了保護(hù)巴黎擊落德軍的“齊柏林”飛艇，法國發(fā)明家伊夫·勒皮耶爾在1916年發(fā)明了一種可以在當(dāng)時老式雙翼機(jī)上發(fā)射的“空對空火箭”。這種火箭實際由硬紙板做成外殼，里面裝滿 200 克黑火藥，頂端為一個木制錐形戰(zhàn)斗部，頂端還有一個金屬刀片制造的矛尖。這種火箭彈實際分為兩種，針對飛艇和飛機(jī)等不同目標(biāo)。火箭彈由焊接在雙翼飛機(jī)支柱上的管子來發(fā)射，每個支柱上可以安裝5個發(fā)射管，每架飛機(jī)可以安裝2組。飛行員通過座艙中的按鈕來齊射其中一組火箭，來集中目標(biāo)。幾乎在同時，德國飛行員魯?shù)婪颉?nèi)貝爾也在哈爾伯施塔特 D.II型雙翼戰(zhàn)斗機(jī)上也發(fā)明了類似的裝置。據(jù)他本人的回憶，還使用這種“空對空火箭”擊落了1架英國戰(zhàn)斗機(jī)。
此外在1944年，德國空軍在對抗盟軍轟炸機(jī)的時候，也在BF-109或者FW-190戰(zhàn)機(jī)上，使用210毫米火箭彈來打散盟軍的轟炸機(jī)編隊，干擾轟炸機(jī)的投彈。后來德軍裝備的Me-262噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)上還在機(jī)翼上掛載了24枚50毫米口徑火箭彈，在距離盟軍轟炸機(jī)群1000米的地方進(jìn)行齊射，一次齊射具備擊落1架轟炸機(jī)的能力。
世界第一種試驗性的空空導(dǎo)彈，是德國在1941年開始研制的HS-298型導(dǎo)彈。這種導(dǎo)彈外形酷似小型飛機(jī)，采用無線電指令制導(dǎo)。但是在二戰(zhàn)后期，德國將該導(dǎo)彈項目取消，全力發(fā)展X-4型空空導(dǎo)彈。
1943年德國專家馬克思·克拉默（Max Kramer）博士開始研制成功了世界上第一種空空導(dǎo)彈：X-4導(dǎo)彈。這種導(dǎo)彈采用有線制導(dǎo)，目的是擊落盟軍的轟炸機(jī)。德國魯爾鋼鐵公司已經(jīng)在1945年生產(chǎn)了1300枚導(dǎo)彈，只等待安裝火箭發(fā)動機(jī)，但是火箭發(fā)動機(jī)生產(chǎn)的工廠遭到空襲，這種導(dǎo)彈沒有制造完成戰(zhàn)爭就結(jié)束了。
在二戰(zhàn)結(jié)束后，美國、英國、蘇聯(lián)和法國都進(jìn)行過早期空空導(dǎo)彈的型號研發(fā)工作，但都沒有進(jìn)入裝備階段。例如美國第一個空空導(dǎo)彈型號是XAAM-A-1“火鳥”，被視為雷達(dá)制導(dǎo)空空彈的先驅(qū)，后停止發(fā)展。蘇聯(lián)第一個空空導(dǎo)彈型號是CHAPC-250，后面未能完成試飛而取消。英國的第一個型號是雷達(dá)制導(dǎo)型空空導(dǎo)彈“閃光”。法國則是研發(fā)了瑪特拉M-04型空空導(dǎo)彈。
空空導(dǎo)彈代際發(fā)展
第一代：20世紀(jì)50年代第一代空空導(dǎo)彈開始服役，戰(zhàn)斗機(jī)飛行員具備了在航炮射程外摧毀目標(biāo)的能力。同時在這一階段也確立了紅外和雷達(dá)兩種制導(dǎo)體制。由于技術(shù)的限制，第一代空空導(dǎo)彈需要載機(jī)在目標(biāo)的尾后發(fā)射才能實施攻擊，對飛行員占位要求高，主要打擊慢速的轟炸機(jī)目標(biāo)。同時由于導(dǎo)彈射程有限和機(jī)動性差，目標(biāo)可以通過機(jī)動擺脫導(dǎo)彈的追蹤。
第二代：20世紀(jì)60年代中期，第二代空空導(dǎo)彈進(jìn)入服役階段。這一代導(dǎo)彈中的紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈，開始采用靈敏度更高的硫化鉛探測器，而雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈則開始使用連續(xù)波半主動雷達(dá)制導(dǎo)技術(shù)。但是從實戰(zhàn)效果看仍然存在低空下視能力差，不適應(yīng)高機(jī)動戰(zhàn)機(jī)格斗等問題。
第三代：20世紀(jì)80年代是第三代空空導(dǎo)彈發(fā)展時期。這一階段紅外制導(dǎo)近距空空導(dǎo)彈多采用高靈敏度的銻化銦探測器，具有大離軸和高機(jī)動過載能力。而第三代雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈則采用半主動雷達(dá)導(dǎo)引頭，具有下視下射能力。相比前兩代導(dǎo)彈，第三代空空導(dǎo)彈性能獲得了全面提升，真正具備了近距格斗和超視距作戰(zhàn)能力，在實戰(zhàn)中顯示了能力。但這一代導(dǎo)彈仍然存在導(dǎo)引頭抗干擾能力不足的問題。
第四代：20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)頭10年，是第四代空空導(dǎo)彈發(fā)展時期。為適應(yīng)空戰(zhàn)信息化體系對抗的要求，第四代空空導(dǎo)彈主要解決以前的探測性能不足、抗干擾能力弱的問題，大多采用紅外成像探測、主動雷達(dá)制導(dǎo)、復(fù)合制導(dǎo)、大攻角氣動外形等技術(shù)。因此第四代紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈可以實現(xiàn)“看見即發(fā)射”，能有效攻擊大機(jī)動目標(biāo)；而雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈則具有超視距發(fā)射、發(fā)射后不管和多目標(biāo)攻擊能力。
第五代：2010年后第五代空空導(dǎo)彈開始發(fā)展。第四代戰(zhàn)斗機(jī)、無人作戰(zhàn)飛機(jī)以及超音速巡航導(dǎo)彈的出現(xiàn)，要求第五代空空導(dǎo)彈具有新的能力，包括打擊隱身目標(biāo)、同時具備近距格斗和中遠(yuǎn)距離攔射能力、復(fù)雜電磁和光電干擾下的抗干擾能力、載機(jī)前后180度的全方位立體攻擊能力、多平臺網(wǎng)絡(luò)化制導(dǎo)能力等。
分類標(biāo)準(zhǔn)
按照制導(dǎo)方式
紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈
采用紅外導(dǎo)引系統(tǒng)，優(yōu)點是制導(dǎo)精度高、系統(tǒng)簡單、重量尺寸小、發(fā)射后不管；缺點是不具備全天候使用能力，迎頭發(fā)射距離近。
雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈
采用雷達(dá)導(dǎo)引系統(tǒng)，優(yōu)點是發(fā)射距離遠(yuǎn)、全天候工作能力強(qiáng)等優(yōu)點。根據(jù)雷達(dá)導(dǎo)引頭工作方式又可以分為主動雷達(dá)型空空導(dǎo)彈、半主動雷達(dá)型空空導(dǎo)彈、被動雷達(dá)型空空導(dǎo)彈以及駕束制導(dǎo)型空空導(dǎo)彈。
多模制導(dǎo)空空導(dǎo)彈
采用多模導(dǎo)引系統(tǒng)，優(yōu)點是可以發(fā)揮各種雷達(dá)頻段或各種制導(dǎo)體制的優(yōu)勢，互相彌補(bǔ)對方的不足，能提高導(dǎo)彈的探測能力和抗干擾能力，大幅度提高導(dǎo)彈的作戰(zhàn)效能。目前常用的多模制導(dǎo)方式包括紅外成像/主動雷達(dá)多模制導(dǎo)、主/被動雷達(dá)多模制導(dǎo)以及多波段紅外成像制導(dǎo)等。
按照作戰(zhàn)任務(wù)
近距格斗空空導(dǎo)彈
主要用于空戰(zhàn)中的近距格斗，發(fā)射距離一般在300米至20公里之間，近距格斗空空導(dǎo)彈通常不追求遠(yuǎn)射程，它更加關(guān)注導(dǎo)彈的機(jī)動、快速響應(yīng)和大離軸發(fā)射、尺寸重量以及抗干擾能力等性能。近距格斗空空導(dǎo)彈一般采用紅外制導(dǎo)體制。
中距攔射空空導(dǎo)彈
最大發(fā)射距離一般在20公里至100公里之間，側(cè)重發(fā)射距離、全天候使用、多目標(biāo)攻擊、抗干擾等性能。中距攔射導(dǎo)彈通常采用復(fù)合制導(dǎo)體制來擴(kuò)大發(fā)射距離，其中制導(dǎo)采用慣性制導(dǎo)加數(shù)據(jù)鏈修正，末制導(dǎo)一般采用主動雷達(dá)制導(dǎo)。
遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈
最大發(fā)射距離通常達(dá)到100公里以上，采用復(fù)合制導(dǎo)體制，動力裝置多采用固體火箭沖壓發(fā)動機(jī)。
技術(shù)特點
工作原理
空空導(dǎo)彈導(dǎo)引系統(tǒng)接收來自目標(biāo)反射的無線電波或輻射的紅外波，從中獲取制導(dǎo)信息，飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行信息處理后，根據(jù)導(dǎo)彈和目標(biāo)的相對運(yùn)動關(guān)系按預(yù)定的導(dǎo)引律形成控制指令，控制舵面偏轉(zhuǎn)，操縱導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。對于中距和遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈，由于導(dǎo)彈自身導(dǎo)引系統(tǒng)探測距離有限，需要載機(jī)火控系統(tǒng)給導(dǎo)彈裝訂飛行任務(wù)，并通過數(shù)據(jù)鏈實時提供目標(biāo)指示，將導(dǎo)彈引導(dǎo)到自身導(dǎo)引系統(tǒng)可以捕獲目標(biāo)的區(qū)域。在和目標(biāo)交會時，引信對目標(biāo)進(jìn)行探測和識別，并適時引爆戰(zhàn)斗部毀傷目標(biāo)。
總體設(shè)計
在戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求分析的基礎(chǔ)上，空空導(dǎo)彈的設(shè)計研發(fā)需要初步確定一系列技術(shù)方案，包括彈徑、氣動布局、推進(jìn)系統(tǒng)、制導(dǎo)體制。而在進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計階段后，還會涉及到引戰(zhàn)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈等技術(shù)。其中彈徑是非常重要的約束條件，會影響到導(dǎo)彈射程、導(dǎo)引頭作用距離、發(fā)動機(jī)工作效率、戰(zhàn)斗部效能、飛行阻力等方面。
氣動布局
導(dǎo)彈的基本氣動布局形式有鴨式、正常式、旋轉(zhuǎn)彈翼式、無尾式、無翼式5種，各有優(yōu)劣。鴨式布局是由靠近彈身頭部的舵面與裝在彈身尾段的彈翼所組成的氣動布局形式，典型代表是美國的“響尾蛇”AIM-9。正常式是由靠近導(dǎo)彈質(zhì)心或在導(dǎo)彈前彈體的彈翼與裝在彈身尾段處的舵面組成的氣動布局形式。旋轉(zhuǎn)彈翼式是由靠近導(dǎo)彈質(zhì)心的旋轉(zhuǎn)彈翼與裝在彈身尾段的尾翼所組成的氣動布局形式。典型代表是美國的“麻雀”AIM-7。無尾式是只有彈身和彈翼及其后緣處的能面組成的氣動布局形式。AIM-54A的“不死鳥” 導(dǎo)彈是這種布局的典型代表。無翼式是只有弾身尾段裝有舵面、而無弾翼的氣動布局，典型代表是美國的AIM-9X。
二戰(zhàn)后空空導(dǎo)彈研發(fā)建立了以細(xì)長體理論和干擾因子概念為基礎(chǔ)的空氣動力學(xué)體系，導(dǎo)致第一代空空導(dǎo)彈的氣動外形設(shè)計特點主要是翼展大、攻角小。例如AIM-9B“響尾蛇”導(dǎo)彈采用易于操控的鴨式布局，引入了氣動舵和陀螺舵題。而AIM-4導(dǎo)彈則使用小展弦比翼面，提高了機(jī)動能力，然后通過頭部布置反安定面以提高操縱效率。第二代紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈為了進(jìn)一步提高機(jī)動性，有些采用了翼面面積很大的“雙鴨式”氣動布局。而第二代的雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈，多采用頭部呈尖卵形和四片式全動三角旋轉(zhuǎn)彈翼布局，快速性好但氣動力系數(shù)線性差。
20世紀(jì)70年代后，空空導(dǎo)彈的氣動設(shè)計開始向大攻角、非線性氣動力外形發(fā)展。例如美國的第三代紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈AIM-9L，就是在鴨式布局基礎(chǔ)上，采用了大翼展的雙三角鴨式舵，實際是利用前緣脫體渦來增加舵面法向力和導(dǎo)彈攻角，提升導(dǎo)彈機(jī)動性。20世紀(jì)80年代后，空空導(dǎo)彈氣動布局特點是“超大攻角、極小展弦比、直接力/氣動力復(fù)合以及一體化設(shè)計”。例如俄羅斯的AA-11是世界上第一個將直接力（推力矢量）和氣動力結(jié)合起來設(shè)計的空空導(dǎo)彈。美國的AIM-9X導(dǎo)彈也采用了推力矢量設(shè)計，而且減少了翼面和舵面的尺寸
未來空戰(zhàn)目標(biāo)的變化得第五代空空導(dǎo)彈氣動外形，要有創(chuàng)新的氣動布局和外形、新一代推進(jìn)和控制技術(shù)以及多學(xué)科一體化設(shè)計。例如以色列的“怪蛇-6”就采用了非對稱的“海豚鼻”頭部，不但有助于提高機(jī)動能力，而且為了滿足雙模導(dǎo)引頭的前后布置需要。為了大幅度提高隱身戰(zhàn)機(jī)的掛彈數(shù)量，美國洛馬公司推出了“CUDA”中距空空彈，其最大特點就是采用了類似愛國者導(dǎo)彈的“側(cè)向噴流直接力”進(jìn)行姿態(tài)控制。未來的空空導(dǎo)彈氣動設(shè)計將越來越復(fù)雜，將成為多學(xué)科綜合應(yīng)用的系統(tǒng)工程，涉及空氣動力學(xué)、飛行力學(xué)、固體力學(xué)、熱物理學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、雷達(dá)、電子、動力和控制等眾多學(xué)科。
制導(dǎo)系統(tǒng)
制導(dǎo)體制是空空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的關(guān)鍵，空空導(dǎo)彈制導(dǎo)體制包括：紅外制導(dǎo)、主動雷達(dá)制導(dǎo)、半主動雷達(dá)制導(dǎo)、復(fù)合制導(dǎo)。近距格斗導(dǎo)彈一般采用紅外制導(dǎo)，中距攔射導(dǎo)彈多采用復(fù)合制導(dǎo)。
紅外制導(dǎo)
紅外制導(dǎo)的導(dǎo)引頭硬件結(jié)構(gòu)一般由位標(biāo)器和電子艙兩部分組成。位標(biāo)器主要由光學(xué)系統(tǒng)、掃描調(diào)制器、紅外探測器、前置放大器、制冷系統(tǒng)、穩(wěn)定平臺、伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。其中光學(xué)系統(tǒng)、掃描調(diào)制器、紅外探測器、前置放大器、制冷系統(tǒng)完成對目標(biāo)的紅外輻射探測。確定探測系統(tǒng)方案是首要任務(wù)，其中核心是選擇紅外探測器的類型，目前最新的技術(shù)是采用“面陣凝視成像”探測器。除了光學(xué)系統(tǒng)外，位標(biāo)器還有穩(wěn)定平臺、伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)是穩(wěn)定與隨動系統(tǒng)。而電子艙中包括信號預(yù)處理電路、彈載計算機(jī)、功放電路、穩(wěn)定平臺控制系統(tǒng)等部分，它們的任務(wù)是完成目標(biāo)識別、截獲、跟蹤、導(dǎo)引信號形成、引信配合等功能。整個紅外系統(tǒng)的最基本功能，是按照導(dǎo)彈給定的導(dǎo)引規(guī)律，在對目標(biāo)的探測、識別、跟蹤過程中，測量目標(biāo)運(yùn)動等參數(shù)，形成導(dǎo)引信號，傳輸給導(dǎo)彈制導(dǎo)回路，控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。
第一代紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭都是“點源”式探測器，也就是把探測目標(biāo)作為一個點光源來處理。在天空的背景下，利用空間濾波等技術(shù)，就能夠把被攻擊目標(biāo)的高溫輻射識別出來。但當(dāng)時的導(dǎo)引頭沒有制冷技術(shù)，只能探測尾噴管輻射，所以飛行員只能尾追攻擊。相對于第一代導(dǎo)引頭，第二代紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈雖然仍采用點源制導(dǎo)，但探測器采用了制冷技術(shù)，跟蹤能力顯著提高，使得飛行員能夠更靈活地從目標(biāo)后面較大范圍實施攻擊。第三代紅外制導(dǎo)的導(dǎo)引頭則采用了更高靈敏度的制冷銻化銦探測器，而且從單元的“紅外點源”變成了多元，從而具備了一定程度的全向攻擊能力和抗干擾能力。第四代紅外制導(dǎo)型空空導(dǎo)彈向紅外成像制導(dǎo)發(fā)展，能夠直觀獲取目標(biāo)外形或基本結(jié)構(gòu)等信息，抗干擾能力強(qiáng)。同時導(dǎo)彈上的計算機(jī)就能夠通過探測器獲得目標(biāo)信息進(jìn)行自動判斷和攻擊。紅外成像制導(dǎo)技術(shù)的第一代是光機(jī)掃描成像。例如德國的IRIS-T導(dǎo)彈就采用了機(jī)械掃描的128X4的銻化紅外成像導(dǎo)引頭。第二代則是美國AIM-9X使用的128X128像素凝視紅外焦平面列陣成像制導(dǎo)，分辨率更高，可靠性更高，結(jié)構(gòu)更緊湊，抗干擾能力更強(qiáng)，具有攻擊距離遠(yuǎn)、多目標(biāo)攻擊和全向跟蹤能力。
雷達(dá)制導(dǎo)
雷達(dá)制導(dǎo)是指空空導(dǎo)彈通過接收來自目標(biāo)的無線電波來探測、截獲和跟蹤目標(biāo)。與紅外制導(dǎo)對比，雷達(dá)制導(dǎo)具有能夠全天候使用的優(yōu)勢。按照雷達(dá)體制的不同，雷達(dá)制導(dǎo)可以分為脈沖制導(dǎo)、連續(xù)波制導(dǎo)和脈沖多普勒制導(dǎo)。按照無線電波的來源分類，有主動雷達(dá)制導(dǎo)、半主動雷達(dá)制導(dǎo)、被動雷達(dá)制導(dǎo)。雷達(dá)制導(dǎo)的導(dǎo)引頭一般由天線罩、主通道天線、位標(biāo)器、微波前端、接收機(jī)、信號處理機(jī)等系統(tǒng)組成。以發(fā)射中距主動雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈為例，導(dǎo)彈在完成中段飛行后，導(dǎo)彈送給導(dǎo)引頭目標(biāo)的角度、距離和速度指示信息，并指示導(dǎo)引頭主通道天線開機(jī)，將發(fā)射機(jī)輸出的微波能量向特定的空域輻射，然后高靈敏度接收機(jī)接收目標(biāo)的微弱回波信號，并對其進(jìn)行變頻、濾波、放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后，形成反映目標(biāo)信息的數(shù)字信號，送給信息處理機(jī)進(jìn)行處理。信號處理機(jī)對信號處理后，獲得目標(biāo)的角度、速度和距離信息。在完成對目標(biāo)的截獲后，轉(zhuǎn)為對目標(biāo)的跟蹤狀態(tài)，并連線測量目標(biāo)的運(yùn)動參數(shù)，輸出給導(dǎo)彈的飛行控制組件，實現(xiàn)導(dǎo)彈的末段制導(dǎo)最后擊中目標(biāo)。
第一代雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈，采用的是雷達(dá)駕束制導(dǎo)方式，需要載機(jī)雷達(dá)始終照射目標(biāo)，雷達(dá)波束較窄，只有正負(fù)2度，導(dǎo)彈不容易進(jìn)入波束，因此導(dǎo)致導(dǎo)引精度差，抗干擾能力弱。第二代雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈則采用圓錐掃描體制的半主動雷達(dá)制導(dǎo)方式，攻擊離軸角度達(dá)到了正負(fù)20度，攻擊距離進(jìn)一步加大。但缺點是導(dǎo)彈需要接受一系列雷達(dá)回波才能實現(xiàn)跟蹤，發(fā)射使用流程很復(fù)雜，飛行員不易熟練掌握。而第三代的雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈則采用了單脈沖測角體制，只需一個回波脈沖就可探測目標(biāo)角度信息，但仍然需要載機(jī)雷達(dá)持續(xù)照射目標(biāo)。而第四代雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈，則采用多普勒主動雷達(dá)導(dǎo)引頭，最后的末制導(dǎo)則要靠導(dǎo)彈的主動雷達(dá)導(dǎo)引頭，從而使導(dǎo)彈具備了發(fā)射后不管和多目標(biāo)攻擊能力，載機(jī)不用始終照射目標(biāo)，能對前方正負(fù)60度、80公里范圍內(nèi)的空中目標(biāo)實施攻擊
復(fù)合制導(dǎo)
因為所謂空空導(dǎo)彈“發(fā)射后不管”，實際上是不可能的。原因是因為雷達(dá)導(dǎo)引頭作用距離較小，不能滿足超視距空戰(zhàn)的要求。空空導(dǎo)彈必須借助于慣導(dǎo)或者指令慣導(dǎo)導(dǎo)引完成中段飛行，最后末段則采用單模或雙模導(dǎo)引頭尋的制導(dǎo)方式。根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動情況，通常分為兩種典型的復(fù)合制導(dǎo)模式：慣性制導(dǎo)+末制導(dǎo)和指令慣性制導(dǎo)+末制導(dǎo)。如果目標(biāo)機(jī)動能力弱，則采用慣性制導(dǎo)+末制導(dǎo)，如果目標(biāo)機(jī)動能力強(qiáng)，則采用指令慣性制導(dǎo)+末制導(dǎo)，需要載機(jī)不斷導(dǎo)彈提供目標(biāo)修正信息，控制修正導(dǎo)彈的運(yùn)動軌跡。而導(dǎo)彈的末制導(dǎo)也存在各種復(fù)合制導(dǎo)模式：包括半主動雷達(dá)+被動紅外復(fù)合制導(dǎo)、被動雷達(dá)+被動紅外復(fù)合制導(dǎo)和主動雷達(dá)+被動雷達(dá)+被動紅外三模復(fù)合制導(dǎo)。
為了在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下探測隱身戰(zhàn)機(jī)等多重目標(biāo)，未來的空空導(dǎo)彈將放棄紅外制導(dǎo)或者雷達(dá)制導(dǎo)的單一制導(dǎo)模式，而是在導(dǎo)引頭上實現(xiàn)多模制導(dǎo)，包括紅外探測制導(dǎo)和主動雷達(dá)制導(dǎo)組合在一起，或者是主動雷達(dá)和被動雷達(dá)組合在一起，也有可能是不同波段的主動雷達(dá)組合在一起。未來的多模式空空導(dǎo)彈導(dǎo)引頭，有可能是把紅外焦平面陣探測器裝在導(dǎo)彈頭部，而把主動雷達(dá)制導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)彈頭部外側(cè)的圓柱形共形天線。這種方式能夠最大程度發(fā)揮兩種探測模式的優(yōu)勢。
飛行控制系統(tǒng)
空空導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)接收并處理來自目標(biāo)、載機(jī)火控系統(tǒng)和其他來源的目標(biāo)信息，跟蹤目標(biāo)并產(chǎn)生制導(dǎo)指令，信號將發(fā)送給導(dǎo)彈的飛行控制系統(tǒng)。飛行控制系統(tǒng)通過對彈體的俯仰運(yùn)動、偏航運(yùn)動以及橫滾運(yùn)動的控制，使導(dǎo)彈在整個飛行過程中具有穩(wěn)定的飛行姿態(tài)和快速響應(yīng)能力，控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。飛行控制系統(tǒng)包括飛控組件和舵機(jī)。舵機(jī)是控制導(dǎo)彈舵面偏轉(zhuǎn)的伺服機(jī)構(gòu)，是導(dǎo)彈自動駕駛儀的執(zhí)行元件。傳統(tǒng)導(dǎo)彈的機(jī)動一般通過舵面偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣動力矩來實現(xiàn)，而最新的第四代近距格斗導(dǎo)彈采用了推力矢量控制技術(shù)，通過改變推力方向來產(chǎn)生控制力矩。
引戰(zhàn)系統(tǒng)
引戰(zhàn)系統(tǒng)由引信、安全和解除保險裝置以及戰(zhàn)斗部三部分組成。引戰(zhàn)系統(tǒng)的功能是導(dǎo)彈飛行至目標(biāo)附近后，對目標(biāo)進(jìn)行探測識別并按照預(yù)定要求引爆戰(zhàn)斗部殺傷目標(biāo)。空空導(dǎo)彈一般都裝有近炸引信，在導(dǎo)彈脫靶量允許范圍內(nèi)引爆戰(zhàn)斗部。空空導(dǎo)彈毀傷目標(biāo)是由戰(zhàn)斗部來完成的，其威力大小決定了毀傷效果。一些空空導(dǎo)彈出現(xiàn)引信早炸、拒炸、不適時起爆，導(dǎo)致未毀傷目標(biāo)的故障，其原因主要是對引戰(zhàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性認(rèn)識和重視不夠。
引信
空空導(dǎo)彈沒有準(zhǔn)確可靠的引信，那么就變成了一個空中炮彈，除非直接命中目標(biāo)，否則無法實現(xiàn)殺傷。空空導(dǎo)彈最早使用的是引信為無線電近炸引信，包括連續(xù)多普勒引信和脈沖多普勒引信。很快紅外制導(dǎo)近距空空導(dǎo)彈就開始大規(guī)模采用紅外近炸引信，因為相比無線電近炸引信，紅外引信的抗干擾能力更強(qiáng)。同時微波無線電引信也同時存在，和紅外近炸引信同時存在交替使用。
第三代空空導(dǎo)彈的引信設(shè)計主要表現(xiàn)在使用先進(jìn)的目標(biāo)探測裝置、信號處理邏輯判斷技術(shù)，避免引信的早炸，提高引戰(zhàn)配合效能。20世紀(jì)60-70年代，激光引信技術(shù)出現(xiàn)，并被美國首先應(yīng)用于AIM-9L近距空空導(dǎo)彈上。激光引信既有無線電引信全向探測目標(biāo)的優(yōu)點，又有保存了光學(xué)引信抗電磁干擾能力較強(qiáng)、探測精確度高的特點。但是激光引信的問題是容易受到煙塵或雨、雪、云、霧等氣象環(huán)境的干擾。
由于無線電引信可以全方位探測目標(biāo)，不受氣象條件影響，所以仍然在空空導(dǎo)彈上得到應(yīng)用。為了克服以往各種以往引信的缺點，毫米波無線電引信受到關(guān)注。因為毫米波探測精度高、抗干擾能力強(qiáng)，超低空工作能力強(qiáng)，不受外界天氣和氣候影響。除了技術(shù)以外，第四代空空導(dǎo)彈的引信從設(shè)計思想上，已經(jīng)開始利用傳感器和微電子技術(shù)，全面取代舊有的機(jī)械引信安全系統(tǒng)，從而實現(xiàn)空空導(dǎo)彈精確炸點控制和定向起爆的功能，確保擊中空中目標(biāo)。
第五代空空導(dǎo)彈的引信，將向軟件化和模塊化方向發(fā)展。軟件化是指以數(shù)字化為基礎(chǔ)，將引信系統(tǒng)的基帶信號變?yōu)榭删幊痰臄?shù)字信息，從而實現(xiàn)引信技術(shù)向自適應(yīng)、可編程、靈巧化、智能化和虛擬現(xiàn)實發(fā)展。而模塊化則是將空空導(dǎo)彈引信結(jié)構(gòu)和功能由若干模塊組合而成。例如實現(xiàn)主動無線電引信和被動紅外引信的組合。無線電引信和被動紅外引信技術(shù)的發(fā)展方向是實現(xiàn)成像探測，包括紅外成像和毫米波成像，也就是引信實現(xiàn)對目標(biāo)要害部位的精確選擇，從而達(dá)到最佳殺傷效果。引信成像探測是實現(xiàn)引信智能化的關(guān)鍵技術(shù)，最終是通過模塊化，實現(xiàn)制導(dǎo)引信一體化。
戰(zhàn)斗部
破片戰(zhàn)斗部是空空導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部的主要形式，早期第一代的導(dǎo)彈多采用自然破片戰(zhàn)斗部，其結(jié)構(gòu)比較簡單，大多數(shù)為圓柱形，主要由炸藥裝藥和整體式金屬殼體組成。第二代空空導(dǎo)彈出現(xiàn)了半預(yù)制破片戰(zhàn)斗部、預(yù)制破片戰(zhàn)斗部和連續(xù)桿戰(zhàn)斗部。半預(yù)制破片戰(zhàn)斗部也就是在圓柱形的金屬戰(zhàn)斗部殼體上，使用刻槽式、聚能襯套式和疊環(huán)式等方式，有效控制金屬戰(zhàn)斗部爆炸后的破片形狀和尺寸。而預(yù)制破片戰(zhàn)斗部，就是把預(yù)先制造好的破片，按照需要的破片數(shù)量和散布要求，用樹脂將其粘接起來，其外形有圓柱形、半圓柱形、球形等。連續(xù)桿戰(zhàn)斗部則是把大長徑比的高強(qiáng)度金屬條縱向緊密排列在炸藥外側(cè)，爆炸時產(chǎn)生一個連續(xù)環(huán)形殺傷裝置，其威力一般大于破片戰(zhàn)斗部，其缺陷是速度慢，而且殺傷環(huán)斷裂后威力將急劇下降。新的離散桿式戰(zhàn)斗部則是用獨(dú)立的、大長徑比的預(yù)制桿件作為戰(zhàn)斗部，具有連續(xù)桿戰(zhàn)斗部威力強(qiáng)的優(yōu)點，同時還有破片戰(zhàn)斗部的高速度和殺傷半徑大的優(yōu)點。第四代導(dǎo)彈中的美國AIM-120C5和俄羅斯的AA-12中距空空導(dǎo)彈，據(jù)推測就使用了定向能戰(zhàn)斗部。這實際也是一種破片戰(zhàn)斗部，但不是類似傳統(tǒng)破片戰(zhàn)斗部和桿式戰(zhàn)斗部的飛散和環(huán)形，而是控制破片的方向針對目標(biāo)飛機(jī)。一般認(rèn)為現(xiàn)在最可能實現(xiàn)的是偏心起爆定向戰(zhàn)斗部，其難度在于系統(tǒng)復(fù)雜，對引信的技術(shù)要求更高。
推進(jìn)系統(tǒng)
推進(jìn)系統(tǒng)為導(dǎo)彈飛行提供動力，實現(xiàn)打擊目標(biāo)所需的速度和射程，基本采用固體火箭發(fā)動機(jī)。固體火箭發(fā)動機(jī)又可以分為單級推力發(fā)動機(jī)和雙級推力發(fā)動機(jī)。遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈需要實現(xiàn)高速度和遠(yuǎn)射程，則使用了多脈沖固體火箭發(fā)動機(jī)和沖壓發(fā)動機(jī)。固體火箭發(fā)動機(jī)的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、使用方便，缺點是比沖低、性能受貯存溫度影響較大以及可控性較差。
空空導(dǎo)彈使用的固體火箭發(fā)動機(jī)，主要由進(jìn)劑裝藥、殼體、噴管以及點火裝置四個部件組成。早期固體火箭發(fā)動機(jī)主要的換代技術(shù)在于推進(jìn)劑。第一代空空導(dǎo)彈使用的是由硝化纖維和硝化甘油組成的雙基推進(jìn)劑。例如美國AIM-9B使用的就是一種被壓制成八角形藥柱的雙基推進(jìn)劑，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且能量低。另外從50年代末開始，空空導(dǎo)彈就開始應(yīng)用“單室雙推力”火箭發(fā)動機(jī)的設(shè)計。這種設(shè)計兼顧了空空導(dǎo)彈的助推段和巡航段兩種情況，發(fā)動機(jī)的效率更高。
20世紀(jì)50年代后，以端羧基聚丁二烯(CTPB)為代表的各種復(fù)合推進(jìn)劑研制成功，比沖和力學(xué)性能有顯著改善，更適合空空導(dǎo)彈在載機(jī)上的惡劣環(huán)境。后來在推進(jìn)劑中加入大量鋁粉，進(jìn)一步提高比沖。端羥基聚丁二烯(HTPB)復(fù)合推進(jìn)劑在20世紀(jì)70年代研制成功后，成為第三代空空導(dǎo)彈的選擇。但這種推進(jìn)劑存在的問題，就是發(fā)射后大量鋁粉燃燒尾煙特征大，容易導(dǎo)致發(fā)射載機(jī)暴露。因此美國又開始減少鋁粉含量，少煙的空空導(dǎo)彈火箭發(fā)動機(jī)推進(jìn)劑誕生，并成功應(yīng)用于美國主要的空空導(dǎo)彈中。
第四代空空導(dǎo)彈的發(fā)動機(jī)一個特點就是提高了安全性，例如美國AIM-120空空導(dǎo)彈為了提高在火災(zāi)中的安全性，在彈體內(nèi)安裝了1.12米長的爆炸條，能夠在火災(zāi)發(fā)生后30秒內(nèi)爆炸切割導(dǎo)彈燃燒室造成泄壓，避免發(fā)生爆炸。另一個特點是在近距空空導(dǎo)彈上使用了推力矢量發(fā)動機(jī)，主要使用噴流偏轉(zhuǎn)的方式，改變發(fā)動機(jī)的噴流方向。目前第四代主要采用燃?xì)舛婊蛘邤_流片方式。美國的AIM-9X使用的是燃?xì)舛娣绞剑砹_斯的AA-11使用的是擾流片方式。
為了滿足多任務(wù)、遠(yuǎn)射程和輕量化的要求，第五代空空導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)要求具有靈活的能量管理能力并提高發(fā)動機(jī)的比沖。雙脈沖固體火箭發(fā)動機(jī)，就是一種具備能量管理的新型火箭發(fā)動機(jī)，就是通過特殊的隔離裝置將燃燒室或者藥柱分成幾部分，每段配有獨(dú)立的點火裝置，提供不同的推力，滿足導(dǎo)彈在不同攻擊條件下對推力的不同要求。整體式?jīng)_壓發(fā)動機(jī)則是第五代空空導(dǎo)彈的優(yōu)選動力裝置，其比沖可以達(dá)到1400秒，遠(yuǎn)大于固體火箭發(fā)動機(jī)的800秒，能有效打擊高性能空中目標(biāo)，同時具有對地和對空的多任務(wù)能力，能兼顧近距格斗和中遠(yuǎn)距離攔射。
數(shù)據(jù)鏈
數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議，以無線信道為主對信息進(jìn)行實時、準(zhǔn)確、自動、保密傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信系統(tǒng)。數(shù)據(jù)鏈主要用于空空導(dǎo)彈的中制導(dǎo)，它接收載機(jī)發(fā)送的目標(biāo)位置、速度和類型信息及載機(jī)信息，發(fā)送給飛行控制系統(tǒng)，形成中段制導(dǎo)控制指令，實時修正導(dǎo)彈航向，控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。數(shù)據(jù)鏈有單向和雙向兩種，單向數(shù)據(jù)鏈只接收不回傳，雙向數(shù)據(jù)鏈不僅接收載機(jī)發(fā)送的信息，也回傳導(dǎo)彈的位置和狀態(tài)信息給載機(jī)。隨著導(dǎo)彈發(fā)射距離越來越遠(yuǎn)，AIM-120D、“流星”等新型空空導(dǎo)彈一般采用雙向數(shù)據(jù)鏈。在近距格斗導(dǎo)彈中， 數(shù)據(jù)鏈能大幅提高導(dǎo)彈的攻擊距離，還能實現(xiàn)大離軸角發(fā)射。而對于中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈，載機(jī)通過數(shù)據(jù)鏈實時向?qū)梻鬟f目標(biāo)信息，使導(dǎo)彈能及時修正自身彈道，還能通過數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)“靜默攻擊”“他機(jī)制導(dǎo)”以及適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的要求。空空導(dǎo)彈數(shù)據(jù)鏈的選擇應(yīng)該滿足全天候、全空域和抗干擾的要求。
能源系統(tǒng)
能源系統(tǒng)用于導(dǎo)彈系統(tǒng)工作時所需的各種能源，包括電源、氣源和液壓源等。電源有化學(xué)熱電池、渦輪發(fā)電機(jī)等種類，主要用于給導(dǎo)引頭、彈載計算機(jī)、電動能機(jī)、陀螺和加速度計等供電。氣源有高壓潔凈氮?dú)饣蚱渌橘|(zhì)的高壓潔凈氣源和燃?xì)猓饕糜跉鈩佣鏅C(jī)、導(dǎo)引頭氣動角跟蹤系統(tǒng)的驅(qū)動以及紅外探測器的制冷等。液壓源主要用于液壓舵機(jī)的驅(qū)動。能源系統(tǒng)是空空導(dǎo)彈工作的基礎(chǔ)，需要具備智能化程度高、體積重量小、速度快、機(jī)動能力強(qiáng)、能在惡劣環(huán)境下工作等特點。在20 世紀(jì)80年代前研制的導(dǎo)彈，多采用電源、氣源和液壓源組合的復(fù)合式能源，80年代后期由于熱電池技術(shù)、永磁電機(jī)技術(shù)和大功率電子器件技術(shù)的飛速發(fā)展，基本都采用單一的熱電池作為能源。
實戰(zhàn)使用
主要國家
美國
蘇聯(lián)/俄羅斯
中國
英國
法國
以色列
日本
其他
參考資料 >
殲-16再度合體！殲-10C同時攜PL-10、PL-12、PL-15導(dǎo)彈亮相.人民資訊.2025-08-27
ASRAAM.MBDA公司網(wǎng)站.2023-03-19