AIM120是主动雷达空对空导弹,号称发射后不管,其实到末端才不管
AIM7是半主动雷达空对空导弹,需要机载一直照射
基本情况
“麻雀”(AIM-7)空空导弹是战后美国研制并装备使用的第二个空空导弹,也是世界上装备使用最为广泛的一个中距空空导弹系列。与当时分别由休斯飞机公司和美国海军军械试验站自筹资金研制的“猎鹰”和“响尾蛇”空空导弹不同,该弹是唯一由军方主动投资发展的空空导胡局弹,研制单位是美国斯佩里公司和雷锡恩公司。
美国军方决定发展这种雷达型中距空空导弹,是出于其冷战战略考虑。第二次世界大战的结束,标志着一个新的时代—冷战时代的到来。世界的政治地理格局发生剧变,出现了以美、苏为首的两大阵营对峙的军事态势,苏联在1953年试验成功氢弹,英、法步其后尘,先后有了原子弹和氢弹,更加剧困做哪了核军备竟赛。在当时的技术条件下,唯一有效地运载核炸弹的工具是远程战略轰炸机,唯一有效地抗击远程战略轰炸机的工具是截击机,而具有全天候、远距拦截能力的雷达制导的空空导弹则是截击机的有效武器。
当时,美国海军航空局制订了一个雄心勃勃的空空导弹发展计划,要求其M数达到3、射程达到31.5km(中距)、65km(远距);但为加快研制进度,要求在现有技术基础上研制一种雷达型空空导弹,即将该航空局已经取消的“云雀”地空导弹用的雷达波束制导系统,用到现有的12.7mm口径航空火箭弹上,要求其最大射程至少达到2km、最小射程不超过305mm,能够拦截M数1的空中目标。这种导弹的关键是波束制导控制系统,故美国海军航空局选择从事该系统研制的斯佩里公司为主承包商,于1946年5月开始研制该导弹。
限于当时电子器件水平低,大量采用电子管,12.7mm口径航空火箭弹的弹体容积不够,斯佩里公司于1947年3月提出增大弹径,否则减小射程。美国海军航空局于同年5月选择美国道格拉斯飞机公司研制203mm弹径的新弹体,而斯佩里公司作为主承包商仍负责系统工作,并继续研制雷达波束导引头,同年7月该项目被正式命名为“麻雀”项目。1948年1月,位于木古角的海军航空导弹试验中心开始导弹试验,同年8月首次无动力试飞,到1951年共进行了100多次试射,1951年投产,1952年12月3日F-3D首次成功拦截“恶妇”舰载战斗机,1955年6月开始服役,装备舰载战斗机F-3D、F-7。该弹的编号和命名为AAM-N-2“麻雀”Ⅰ(SparrowⅠ),1962年统一编号为AIM-7A,1962年停产,共生产2000枚。
由于该弹采用三点导引波束制导体制,载机雷达必须不断照射导弹和目标,限制了载汪码机的机动;而导弹必须不断机动,以便始终处于载机-目标的视线上,导引精度差,且只能尾追攻击,加上早期战斗机装备的制导雷达AN/APG-51B,是当时夜间战斗机装备的标准的射击雷达AN/APG-51A的改进型,其波束必须随动于光学瞄准具,要求目视识别、瞄准目标,因此不具有全天候作战能力,只有AN/APG-51的全天候改进型—AN/APQ-51以及F-4H装备的AN/APQ-50,才具有全天候作战能力,但性能水平很低,难以拦截中程高空超音速轰炸机和携带电子对抗设备的远程轰炸机、歼击轰炸机。
为满足美国海军舰载截击机全天候、全向拦截空中高速目标的要求,美国海军航空局于1955年同美国道格拉斯飞机公司签订合同,在“麻雀”Ⅰ基础上研制采用主动雷达制导的中距空空导弹,编号和命名为AAM-N-3“麻雀”Ⅱ(SparrowⅡ),1962年统一编号为AIM-7B,拟装备该公司新研制的F-5D舰载截击机,采用由AN/APQ-50改进而来的、当时世界上最先进的机载截击雷达AN/APQ-64。由于海军航空局于1956年退出该截击机项目,“麻雀”Ⅱ仅完成试验性研制,生产样弹共100枚,到1958年该主动雷达型导弹及其火控系统项目最终被取消。在实施“麻雀”Ⅱ计划的同时,美国海军航空局于1955年同雷锡恩公司签订合同,研制半主动雷达制导的中距空空导弹,1956年接收斯佩里公司在布里斯托尔的生产“麻雀”Ⅰ的工厂,1958年1月开始服役,1959年停产,共生产2000枚,编号和命名为AAM-N-6“麻雀”Ⅲ(SparrowⅢ),1962年统一编号为AIM-7C。
从50年代初开始,在“麻雀”ⅠAIM-7A基础上发展成为包括AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R型号、并划分为三代产品的中距空空导弹系列,还改进扩展为包括RIM-7E/7H/7M/P型号在内的舰空导弹系列。由于受半主动雷达制导体制的限制,“麻雀”空空导弹系列的固有的共同缺陷,是不具有“发射后不管”能力,使载机在发射导弹之后不能立即退出攻击而降低生存力,也不具有“多目标攻击”能力,使攻击相同数目敌机需要出动更多架次的载机而易遭更大损失。因此,在1991年海湾战争之后,“麻雀”空空导弹的生产线将关闭,“麻雀”空空导弹经过40年的发展已经走到尽头,现役和库存的“麻雀”空空导弹各型号将逐渐被第四代中距空空导弹—“阿姆拉姆”AIM-120A所取代。
结构和性能特点
该系列各型号导弹采用相同的全动式弹翼控制的气动外形布局,头部呈尖锥形,细长弹体呈圆柱形,4片全动式切梢三角形弹翼位于弹体中部,4片固定式三角形安定面位于弹体尾部。全动式弹翼起控制舵作用,其中一对弹翼可差动偏转,起横滚稳定作用;固定式安定面起纵向稳定作用。弹体采用模块化舱段结构,但在具体结构上,由于该系列各型号导弹的改进发展程度不同,存在着相当差异:
“麻雀”ⅠAIM-7A分为3个舱段,弹头为引信/战斗部舱,弹体中部为制导控制舱,弹体中后部为固体火箭发动机舱,3个舱段用螺钉连接。由于采用雷达波束制导,其制导控制舱内装的是陀螺仪、加速度计、天线和接收机、计算装置、伺服机构、电瓶和高压能源。导弹发射后1s,由陀螺仪和加速度计组成的自动驾驶仪控制飞行,导弹进入机载雷达AN/APG-51B的制导波束后,自动驾驶仪与伺服机构断开,天线和接收机接收制导波束信号,计算装置据此计算出导弹相对于制导波束等强信号区的偏移量,通过伺服机构使全动式弹翼偏转,使导弹返回等强信号区,制导波束随动于机载光学瞄准具视线,从而引导导弹飞行所瞄准攻击的空中目标,制导飞行时间20s。
“麻雀”ⅡAIM-7B导弹采用主动雷达制导,其舱段布局和内部结构与“麻雀”Ⅰ不同;“麻雀”Ⅲ导弹采用半主动连续波或脉冲多普勒雷达制导,其舱段布局和内部结构与“麻雀”Ⅰ/Ⅱ不同,分为5个段舱,从前到后为导引头、自动驾驶仪和电源、液压舵机和液压能源、引信/战斗部、固体火箭发动机,但其具体结构随各自型号不同亦有较大区别。按作战性能水平,“麻雀”系列空空导弹可分为三代:第一代AIM-7A,只能用于尾追攻击;第二代AIM-7C/7D/7E/7E-2,具有一定的全天候、全向攻击能力;第三代AIM-7F/7M/7P/7R,具有全天候、全向攻击、上视/上射和下视/下射能力。
基本战术技术性能
最大射程 5~8km(AIM-7A)
24km(AIM-7C)(迎头)
20~26km(AIM-7D)
22~26km(AIM-7E)
29km(AIM-7E-2)
40km(AIM-7F)
45km(AIM-7M/7P)
最小射程 1500m(AIM-7E)
600m(AIM-7F/7M/7P)
最大速度 M2.2(AIM-7A/7B)
M2.5~3(AIM-7C/7D)
M3(AIM-7E/7E-2)
M3~4(AIM-7F/7M/7R)
使用高度 15000m(AIM-7C)
20000m(AIM-7D)
150~18000m(AIM-7E)
18000m(AIM-7E-2)
20000m(AIM-7F/7M/7P)
最大过载 30g
制导系统 雷达波束(AIM-7A)
主动雷达(AIM-7B)
半主动连续波雷达(AIM-7C/7D/7E/7E-2)
半主动脉冲多普勒加连续波雷达(AIM-7F/7G/7H)
半主动脉冲多普勒雷达(AIM-7M/7P)
半主动雷达加被动红外双模制导(AIM-7R)
引 信 无线电近炸引信(AIM-7C)
半主动多普勒雷达近炸引信(AIM-7D)
半主动雷达近炸引信MK5.35(AIM-7E/7E-2)
主动雷达近炸引信(AIM-7F/7G/7H/7M/7P)
战 斗 部 高爆炸药(AIM-7A/7B)
高爆炸药,重27kg(AIM-7C)
高爆炸药,重30kg(AIM-7D)
连续杆,重32kg(AIM-7E/7E-2)
连续杆,重40kg(AIM-7F/7M/7P)
动力装置 1台固体火箭发动机
弹 重 148kg(AIM-7A)
160kg(AIM-7B)
173kg(AIM-7C)
178kg(AIM-7D)
195kg(AIM-7E/7E-2)
227kg(AIM-7F)
230kg(AIM-7M/7P)
弹 长 3.80m(AIM-7A)
3.66m(AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)
弹 径 203mm
翼 展 70mm(AIM-7A)
100mm(AIM-7B/7C)
102mm(AIM-7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)
1981年研制,用于对付80年代已有的和90年代可能出现的战斗机、战斗轰炸机及巡航导弹。最大射程80公里,最小800米。使用高度20公里。拦射攻击。使用条件为全天候。弹长3.65米,弹径178毫米。弹翼翼展526毫米,舵翼翼展627毫米。弹重152公斤。惯性或指令制导+主动末制导。采用多普勒主动近炸引信。高能炸药预制破片定向战斗部,重23公斤,动力装置为双推力固体燃料火箭发动机。
AIM120
概 述
先进中距空空导弹AIM—120A是一种全方向、全天候并具有下视/下射能力的空空导弹,
其弹重约为150.5公斤(“麻雀”228公斤),直径17.8厘米(“麻雀”20厘米),弹长3.58米,翼展53.3厘米。射程可达48公里,速度为4马赫。
美国装备先进中距空空导弹的另一个优势就是,能够使用目前“麻雀”导弹的维护设备和保障设备(从而避免重新制订一个庞大的地勤训练计划);此外,美国使用“麻雀”导弹的现役飞机不需改进挂架就能挂载这种新型导弹。
先进中距空空导弹的外形与“麻雀”—导弹非常近似,唯一明显差别是翼面较小及尾翼面和麻雀略有不同。然面实际上,先进中距空空导弹是由尾翼控制,并不同于“麻雀”导弹。所以,这种导弹本可以省去弹翼(雷锡恩公司的竞争弹就是一枚无翼弹),但因为要保证在大部分飞行包线内作战的高效率,仍然保留了小型弹翼。
尽管先进中距空空导弹的外形非常接近“麻雀”导弹,但它却是一种完全新型的导弹,并比将被取代的“麻雀”导弹性能好得多。研制组的主要目标是必须保证所设计的导弹具有以下特性:与“麻雀”导弹相比,可靠性高,抗干扰能力强,低空作战能力好,平均速度大,尤其要具备多目标攻击能力。
过使用最新数字技术和微型固态电子设备,使先进中距空空导弹具备了上述优点。其中一个细节就为:导弹导引头装有平面矩降天线,天线直径仅有7英寸(17.7厘米),但其发射功率竟比目前装备在许多一线战斗机的雷达功率还大。
先进中距空空导弹没有沿用“麻雀”。导弹的常规半主动雷达的制导方式,而是大胆革新了制导方式,这正是其空战性能的关键际在。这一新型制导方式被称作指令一惯性/惯性/主动寻的复合制导,达完全符合现行的制导原理,即尽量使“智能”集中于导弹本身,而不是集中于发射装置(坦克、飞机或步兵武器)。
先进中距空空导弹弹道部分可分成两个主段:中段和末段。导弹发射后(在中段),立即由导弹的惯性基准装置和微型计算机制导。微型计算机使用裁机的雷达系统提供的目标座标,向导弹发射制导修正信号,供其校正目标座标。数据链接收机安装在导弹尾部。在导弹弹道中段的最后部分,导弹(这时接近目标)只依靠它本身的惯性基)佳装置制导,而不再需要载机传送修正信号。最后,在弹道末段,导弹的主动雷达导引头开机,选用高脉冲重复频率或中脉冲重复频率工作方式进行目标探测,并锁住目标,将导弹导向目标。爆破杀伤弹头由多普勒效应近炸引信引爆,或由触发引信引爆。
弹道两个主要段的长短一是指持续时间和距离一可根据战术情况和目标的特点而变化。中段全惯性制导也可以全部取消。而有趣的是决定弹道中段转为末段制导的并不是由飞行员,而是由导弹本身的计算系统作出的,但休斯飞机公司拒绝说明详细情况。
在非常复杂的电子战条件下,也可以使用先进中距空空导弹。当那些复杂条件超过导弹或载机的反干扰能力时,可选用部分或全程被动跟踪干扰源工作方式。在进行目标截获时可使用目视工作方式、雷达无干扰工作方式和跟踪干扰源工作方式,而中段指令/惯性和末段主动制导方式,都可以用被动跟踪干扰源方式来取代。也可以采用复合制导方式。例如,当敌人干扰功率非常大,甚至干扰了裁机雷达时,可选用跟踪干扰源方式发射导弹,中段和末段也采用跟踪干扰源方式制导;在干扰不严重时用雷达制导方式发射导弹,中段采用指令/惯性制导,末段改为跟踪干扰源制导。假若是后一种情况,选用主动雷达自导引方式,还是选用跟踪干扰源方式,由导弹本身决定。
先进中距空空导弹的制导原理非常类似于“鱼叉”和“奥托玛特”MK2舰对舰导弹所使用的中段修正制导原理。先进中距空空导弹制导原理提供的作战优越性,远远超过半主动雷达方式,因为后者,从导弹发射到命中目标,要求载机一直照射目标。
当先进中距空空导弹进入自主阶段(只用惯性制导或直接用主动雷达方式制导)时,我机可以任意改变航向和速度,做规避机动或攻击其他目标。如果在导弹的主动雷达作用距离内发射导弹,或用全程跟踪干扰源方式发射时,先进中距空空导弹可提供发射后即不管和发射后即脱离的能力,甚至整个弹道中段(指令/惯性+惯性制导)可以不用。
更为重要的是,这种导弹的载机如装有边扫描边跟踪雷达,它可同时发射八枚导弹,攻击多个目标。到目前为止,只有使用大型复杂的AWG一9系统(AIM一54“不死鸟”导弹)的F—14飞机才具有这种能力(同时发射六枚)。由于不再需要载机雷达为导弹照射目标,因此,机载雷达可以跟踪交战中的其他目标,并在指令/惯性制导阶段,不断向导弹发送制导修正编码信号。
这种制导原理的另一个大优点是具有较好的弹道这形状。当被攻击目标机的飞行轨迹以一个很大的角度与载机的飞行轨迹相交叉时,象“麻雀”那类导弹使用的半主动雷达制导导弹须将其制导系统与目标返回的雷达波束保持一致,因此,导弹要按“格斗曲线”从目标后方追击目标。在导弹沿曲线飞行时,机动应力和过载沿油线不断增大;当导弹接近目标时,如果目标做非常激烈的规避运动,导弹必须随之机动,以便保持击中目标的航向,而这种机动很容易超过导弹弹体的应力极限。
先进中距空空导弹则不会出现上述情况,它按修正的比例导引轨迹飞行,也就是说,导弹在指令/惯性制导阶段和末段,不是连续指向目标,而是不断计算目标的航向和速度,判断目标的未来位置,取捷径而攻击之。因此,大大缩短了先进中距空空导弹的弹道,加之平均速度较高,飞行至目标所用的时间要比“麻雀”导弹短得多。这种导弹还必须能够承受较大的过载,即使在弹道末段的最后时刻,导弹也完全能够对付做任何规避机动动作的目标。
先进中距空空导弹不同于“麻雀”导弹,它有两种发射方式:弹射发射(如“麻雀”导弹)和导轨发射(如“响尾蛇”导弹),从而提高了作战机动性。在第一种情况下,导弹向下或向外弹射,然后发动机点火;在第二种情况下,导弹靠本身的发动机推力离轨。所以,先进中距空空导弹不仅可挂在目前“麻雀”导怜使用的悬挂点上,而且也可挂在F一16飞机翼尖处“响尾蛇”导弹的导轨上。
当飞机装备先进中距空空导弹后,得益于多目标攻击能力,作战能力必然会有极大的提高,这并不亚于大量增加飞机数量量所起的作用。
改进情况
AIM-120B 该导弹采用了一个新型的数字处理器,可擦可编程只读内存和5个主要的电子硬件单元的升级,并且降低了生产生本。
AIM-120C 该型导弹可以说是AIM-120系列中最为重要的一种,和基型弹相比,其装有重新设计过的弹头和改进的火箭发动机、及改进的近炸引信等。这样的改动使AIM-120最终获得了对付巡航导弹的能力。为了便于F-22内部挂架携带,其外形也做了修改,采用更小的弹翼或可折叠的弹翼使尺寸更加缩小。
主要性能
最大射程 75km
最小射程 800m
最大速度 M4
最大过载 40g
制导系统 惯性中制导加主动雷达末制导
引 信 主动雷达引信
战 斗 部 高爆炸药,重23kg
动力装置 1台固体火箭发动机
弹 重 152kg
弹 长 3.65m
弹 径 178mm
AIM120最大的缺点 贵
AIM7最大的优点 便宜
AIM120比AIM7不知道要强多少,完全就是设计用来替代AIM7系列的。
取代和被取代的关系, 就像拿豹I 和豹II 比