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阿军office办公技巧(“响尾蛇”的故事(下))

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  • 2023-08-21 12:06:46
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美国空军对响尾蛇的改进

  空军并不想采用 AIM-9D,因为这是“海军”发展的武器。身为全球最大空军,但其主力战机 F-4、与主力空对空导弹响尾蛇都是海军发展出来的,已经是一件耻辱。事实上,空军在本土防空战机还有一种更大更先进的空对空导弹:AIM-4 式。1967 年空军开始部署第一架纯为空军发展的 F-4D 战机(之前使用的 F-4C 型基本上与海军的 F-4B 型差别不大)与其改进型的响尾蛇导弹,空对空武装则加上了发射最新型 AIM-4D 导弹的能力。空军相信,这可以完全修正之前科技发展的错误。

AIM-4D 红外制导空空导弹

  AIM-4D 果然将空对空武器的性能提升到另一个境界:烂得更彻底。AIM-4D 和 AIM-9D 一样改用液态氮冷却引导头,然而猎鹰的液态氮是存在导弹中、不像响尾蛇是存在发射架上,故容量太小、冷却时间短很多:只有 2 分钟。又因液态氮输入引导头的过程不能中断,故引导头一开始冷却,飞行员就必须在两分钟内把导弹射出,否则引导头就不能再用了。更严重的是其启动冷却的程序相当繁琐,所以飞行员不得不在进入格斗前先把导弹冷却、并希望在 2 分钟之内有机会开火,不然就是必须在格斗中期望在射击机会出现前,可以及时完成冷却程序。然而扣扳机前最少需要多切 2 个电门,整个射击程序完成至少要 4.2 秒(响尾蛇导弹则不到 1 秒),故在实际作战中飞行员几乎只能采用格斗前先开冷却的方法。而困扰各型武器的可靠性问题,在猎鹰上也表现得更差:一开始的 15 次射击中,只有 10 次真的把导弹射出去。即便飞行员克服了以上种种问题,让导弹成功导引,但想要命中目标还需要比使用响尾蛇导弹更多的运气:其弹头重仅 1.36 千克、低於响尾蛇的 5 千克,且其只有直接撞击引信。有飞行员形容:“你必须射中米格机飞行员的心脏才能击落他”。奇怪的是,既然不使用近发引信,但其最小射程限制反而更远:1.5 公里(响尾蛇为 900 米)。整个滚雷作战期间,共发射了 54 枚、只命中 5 枚,被视为表现最差的导弹。相对于响尾蛇及麻雀导弹陆续改进后还继续服役数十年,猎鹰导弹从此退出江湖。

AIM-9E 的弹头外形

  失望之余空军回头改进响尾蛇导弹,称为 AIM-9E,并且在 1967 年列装部队。为了节省成本,保留 AIM-9D 原来的战斗部、引信及推进火箭。该导弹的热电制冷硫化铅探测器使其导引头的跟踪角速度提高到每秒 16 度,导引头视角则达到 40 度。此外,它还采用了全新的电子组件和引信系统。这些改进措施使响尾蛇导弹的低空攻击范围增加。AIM-9E-2 还换装了改进型低烟火箭发动机。但是 E 型导弹仍旧只能在目标的后半球发射并跟踪目标,这也是当时所有红外制导导弹的共同缺点。AIM-9E 射程范围没有多大改变、其可靠性也没有太大的改善,后卫行动中,空军发射了 64 枚 AIM-9E、只命中 5 枚,8% 的命中率比滚雷行动中的 AIM-9B 还差。后来在 AIM-9J 出现后,美国开始将库存的 AIM-9E 海外军援盟国。

博物馆中的 AIM-9E,与 AIM-9D 相比,弹头加长了不少

  1968 年空军又发展 AIM-9J,将前控制翼改成双三角翼的外形,企图提升导弹的机动性能,并将最小射程限制缩短为 300 米、延伸其最大射程、并可在 7.5G 状态下发射,可说是真正为格斗设计的导弹。导弹前部控制鸭翼结构强度也进行了加强,可以在 90 lbf•ft(120 N•m)的大扭矩下正常工作。此外它还是第一种使用固态电子元件的导弹。到 1975 年共交付空军 14,000 枚 AIM-9J,均由库存的 AIM-9B/9E 改成,每枚改进费用仅需 7,000 美元。

AIM-9J 的弹头外形

  另外空军也了展了称为“格斗麻雀”的改进型 AIM-7E-2,此型导弹有两种发射模式,第一种是旧有导弹的正常模式;第二种格斗模式则会启动一个电子开关,将最小射程限制由 900 米降到 450 米,以适应近距离格斗。但是在空军的指挥阶层被“轰炸空权”主义的战略空军把持之下,将眼光移到空对地攻击上、忽视空对空武器的发展,故这两型格斗导弹的发展一直断断续续,没有进行完整测试。

  但 AIM-9J 的实战结果相当今人振奋,可以说是格斗用导弹的表率。1972 年 9 月 9 日,4 架 F-4E 与多架米格机混战中,领队先连发 2 枚 AIM-9J 击落一架 MiG-19,接战第二架 MiG-19 时,以 50 度之离轴角护射 1 枚 AIM-9J,在双方都以 5G 飞行的状况下,响尾蛇导弹仍稳稳地命中敌机。但好景不常,9 月 16 日一组 F-4 发现一架低飞的 MiG-21,在敌机毫不闪躲的情况下,其中一架 F-4 共射了 8 枚 AIM-9J 才把它击落:2 枚坠地(射程不足),2 枚错过,2 枚没有导引(可能是故障或飞行员失误),1 枚接近目标但未爆炸(引信问题)。空军检查发现,AIM-9J 在低空的最大射程并未达到原先要求,而作为一枚中低空格斗导弹,其发展过程中的实弹测试竟只射击高空大速的靶机而没有发现这个问题,也没有测试过热带潮湿气候对导弹可靠性的影响。而测试中发现的弹头与引信组不能在近发引信启动后于 4.8 米外有效摧毁目标,竟也未持续找出问题就贸然服役。在后卫行动期间发射过 31 枚 AIM-9J,4 枚命中、4 枚射不出去、23 枚没打中,命中率只有 13%,虽比 E 型理想,但却和滚雷行动中的 B 型差不多。凄惨的战绩使前线空军单位曾要求空军尽速采用海军的 AIM-9G,但因空军长久以来的本位主义,使发射轨不肯加装液态氮的储存能力以支援海军导弹而放弃。

F-4E 试射 AIM-9J,采用了无烟发动机后,大大减少了发射时的目视特征

弹药车上的 AIM-9J

“响尾蛇”的故事:美国空军对响尾蛇的改进 2

  1973 年,福特航宇公司开始生产 AIM-9J 型导弹的扩展型号—— AIM-9J-1,就是后来的 AIM-9N 型导弹。重新设计了 AIM-9J 的各项电子系统,以提升导弹系统的性能与可靠度,福特航宇公司生产超过 7,000 枚,专供外销用。

AIM-9P 的弹头外形

挪威 F-16 挂载的 AIM-9P

  此前 AIM-9J 被广泛出口到世界多个国家。而 J/N 型也衍生出多种扩展型号,均以 P 字打头,从 P1- P5。AIM-9P 主要目的是提供外国客户更具成本效益的导弹,后来也有相当数量进入美国空军服役。这型导弹共生产了21,000枚,部分是全新产品,部分则是由 AIM-9B/E/J 修改而来。瑞典空军赋予的编号是Rb.24J。在外观上与 AIM-9J/N 相当类似,有个圆锥形弹鼻,以及弹体前方有控制鳍翼。这些改进包括很多方面,例如换装新型低烟火箭发动机等等。而在 P4 和 P5 改进型中,响尾蛇导弹具备了全向攻击能力。德国的 BGT 公司曾经开发过一组套件用于对 AIM-9J/N/P 型导弹进行升级,使其能达到 AIM-9L 型导弹的标准,这些改进后的导弹被称为 AIM-9JULI。而升级套件的核心部件就是 DSQ-29 红外线感应器单元——AIM-9L 的核心部件。

西班牙 F-18 挂载的 AIM-9JULI

  AIM-9P1 - 使用激光近炸引信,代替原先的红外线引信。
AIM-9P2 - 无烟推进火箭。
AIM-9P3 - 采用加强抗干扰的寻标器,但仍使用原来的红外线引信。
AIM-9P4 - 是 AIM-9P3 改型,采用了 AIM-9L 的部分技术,具备与 L 型相同的全方位寻标器。
AIM-9P5 - 加强电子抗干扰能力。

几种响尾蛇的弹头组件对比图

“响尾蛇”的故事:三代响尾蛇——全向攻击

三代响尾蛇——全向攻击

  二代响尾蛇性能虽然在一代基础上有了很大提高,但是他的使用仍然受到很多限制,最大限制就是仍然需要从敌机后半球攻击才能奏效。而伴随着科技的进步,三代响尾蛇——能够全向攻击的 AIM-9L 导弹应运而生。

AIM-9L 全貌

  越战后美国军方总结了响尾蛇的参战表现,认为其在低空对活动目标攻击能力不足的主要原因是硫化铅探测器性能不佳,容易受地面以及云层反射的杂波影响,为此必须研制灵敏度高、抗干扰能力强的红外探测装置。

  20 世纪 70 年代中期,美军组织专家对在研发的新型导弹进行论证,发现投入使用的导弹中除了 H 型有一定的离轴截获和跟踪能力外,其他型号都采用了命中率不高的尾追攻击方式,因此希望新一代响尾蛇必须具备全向攻击的能力。为了减少研发风险,决定以 AIM-9H 为基础,吸取部分 AIM-9J 的技术来研制新一代 AIM-9L 导弹。

AIM-9L 空空导弹舵机机构及 DSU-15A/B 窄波束激光近炸引信

  AIM-9L 导弹于 1978 年投入生产。它是世界上第一种真正意义上具备全向攻击能力的导弹。它可以从各个方向,包括敌机头部实施攻击,这在空战格斗中是很有实用价值的(也推动了空战战术的变革)。AIM-9L 导弹分别于 1982 年和 1984 年在马岛战争和黎巴嫩战争中投入使用。与之前的二代响尾蛇相比,AIM-9L 导弹的命中率有很大提高——达到 80% 左右,这比二代响尾蛇的命中率提高了 10%-15%。无论是在马岛战争中还是黎巴嫩战争中,面对 AIM-9L 的强势挑战,对手几乎束手无策。

AIM-9L 从侧向、迎头拦截目标

  AIM-9L 导弹导引头采用制冷锑化銦光敏元件,能够探测到波长较长的红外辐射,克服了以往寻热导弹只能从敌机后半球攻击的缺陷,具备了全向攻击的能力。和 H 型不同,AIM-9L 导弹在挂载过程中由飞机挂架中的氮气瓶提供制冷,而在脱离挂架飞行过程中还能由导弹自带气瓶提供制冷,从而增加了作用距离。同时导引头采用调频调幅圆锥扫描方式,提高了目标跟踪的稳定性。

  AIM-9L 导弹采用装有多个砷化镓激光二极管的 DSU-15A/B 窄波束激光近炸引信,9.4kg 重的 WDU-17B 型环形连续杆战斗部和 45kg 重的 MK45 固体火箭发动机,四个控制舵面改为双三角型,而四个弹翼则为梯形悬臂式,其后缘翼尖装有陀螺舵。从外观上看双三角控制翼面和导引段和控制段外观显示出一种金属色是它区别于其他型号导弹的重要特征。

控制舵后方的圆形窗口就是 DSU-15A/B 窄波束激光近炸引信窗口

  此外,AIM-9L 导弹也是继 AIM-9B 导弹之后第二种三军通用的空空导弹,美国海军、空军和海军陆战队同时装备了这种导弹。由此经过二代响尾蛇阶段各自走过不同的摸索道路后,大家终于又走到了一起。

AIM-9L 的尾翼及陀螺舵

  鉴于 AIM-9L 导弹优异的性能,很多国家引进这种导弹作为本国空军的制式装备,甚至还有不少国家引进许可证自行生产 AIM-9L 导弹。尤其是德国的 BGT 防务公司,通过在引进技术的基础上改进升级,这个公司推出了针对 AIM-9L 导弹的很多改进型:首先是 AIM-9L 战术型导弹;接着是扩展型,在原型弹基础上抗干扰能力有很大提高,这个改进型包括一个可拆卸的组件,用来提高导弹的红外抗干扰能力。而这些改进型又为日后 AIM-9M 导弹的问世奠定基础。此外 1984 年德国 BGT 公司将其改装为 AIM-9/SHORAD 近距地空导弹。日本于 1981 年和 1983 年先后向美国购买 670 枚 AIM-9L 导弹;沙特也于 1981 年向美国购买 1,200 枚 AIM-9L 导弹。

  主要技术指标(响尾蛇 L 型导弹是响尾蛇家族发展历程中的一个巅峰,其技术指标带有典型性):

    弹长:2.87m;
弹径:127mm;
翼展:630mm;
发射重量:91kg;
飞行速度:2.5 马赫;
最小/最大射程:1km-18.53 km;
最大使用升限:<=15km;
导引制式:红外被动制导;
战斗部:9.4kg 环形破片战斗部;
制造商:雷声公司、福特航宇、劳拉公司;
单价:US$84,000。

“响尾蛇”的故事:三代响尾蛇——全向攻击 2

AIM-9M

  1976 年 1 月美国海军和空军联合提出发展 AIM-9M 导弹的计划,希望能提高其在沙漠地区对红外目标的截获能力。

AIM-9M 弹头外形

  该型导弹改进了 AIM-9L 导弹的格斗性能。导引头采用闭环式制冷技术,电子组件做了重新配置并提高了抗干扰能力,截获目标能力提高了 50%,AIM-9M 导弹还使用了 MK36Mod5 少烟发动机来减少尾迹,同时减少了导弹被对方探测的可能。

AIM-9M-8/9 展示弹,注意激光引信窗口比旁边的 -L 要大一圈

  AIM-9M 导弹在 1979 年 3 月完成项目研制,1982 年末开始生产,曾大量应用于海湾战争并在空战中击落了 12 架伊拉克战机。目前 AIM-9L/M 是美军的主用弹种。

美国空军 F-15 使用的 AIM-9M-9

  AIM-9M 型导弹的初始型号——AIM-9M-1 于 1982 年投入使用,最初 M 型导弹相对于 L 型的改进仅限于导弹导引控制部分。但后来随着生产批次的增加,陆续加进了新的改进项目。AIM-9M 导弹也属于美国海空军通用的空战武器——生产批次编号为奇数的属于空军专用,偶数属于海军:AIM-9M-2/3、AIM-9M-4/5、AIM-9M-6/7,其中 AIM- 9M-6/7 系列参加了海湾战争,在空战中击落了十多架伊拉克飞机。而 AIM-9M-8/9 批次导弹通过更换之前导弹中五块线路卡和相应的母卡进一步提高了自身抗红外干扰的能力。该批次导弹于 1995 年服役,其升级过程也很方便,只要在储存仓库中通过更换板卡即可解决。而最新型的 AIM-9X 导弹则干脆通过升级自带软件系统的方式来实现整体升级,由此连更换导弹硬件的步骤都省了。

AIM-9M 的 WGU-4E/B 引导头特写

“响尾蛇”的故事:横空出世的 AIM-9X 型导弹

横空出世的 AIM-9X 型导弹

  提到大名鼎鼎的 AIM-9X 导弹,不能不提到之前的两个特殊型号导弹——AIM-9R 和 AIM-9BOA 型导弹,虽然这两种型号的导弹最终都没有列装部队,但是它们对于日后 AIM-9X 的诞生却起到很大推动作用。

AIM-9R

  1987 年美国海军开始研发 AIM-9L 的后续型号——AIM-9R 导弹。和之前响尾蛇相比,AIM-9R 最大的不同是其导引头首次采用焦平面阵技术(FPA),此外还采用了数字摄像机专用的 CCD 摄像头探测器作为红外探测器的一部分。这样一来,导弹的离轴发射能力得到极大的提高。但是限于当时技术条件,新型导引头只能在白昼情况下使用,在夜里它的工作效能就大打折扣了。最终美国空军并不同意列装该型导弹,而是开始尝试另辟蹊径来提高响尾蛇的性能。AIM-9R 项目最终在飞行测试阶段就被取消了,但是它的投入并不多余,AIM-9R 上的一些先进技术被用到了 AIM-9X 的研发中,更重要的是美国海军和空军终于同意联合研制下一代响尾蛇——AIM-9X。

1991 年 4 月,F-18 试射 AIM-9R

AIM-9R 的 WGU-19/B 引导头组件

AIM-9 BOA/Box office

  AIM-9 BOA 型导弹是美国海军中国湖武器试验中心研发的一种实验弹,其目的是研究如何通过压缩控制翼面面积的方法来缩小整个导弹所占空间,以便响尾蛇能被安装进未来隐形战斗机的内置弹仓中。导弹弹翼平时折叠,发射的一瞬间才自动展开。

AIM-9 BOA 尾翼翼展减小,取消了陀螺舵

  同之前的响尾蛇相比,BOA 外观上减少了控制翼面的面积,取消了尾翼上的陀螺舵,恢复了老式响尾蛇的前向鸭翼布局(而不是 L/M 型导弹使用的双三角翼)。 尽管海军和空军共同研发了 AIM-9L/M 导弹,但是 BOA 却仍然属于中国湖武器研究中心独立研发的产品(它的资金来源于中国湖内部的独立研发基金)。有趣的是,同时美国空军也在自力更生研制一种和 BOA 性质类似的导弹——AIM-9 Box office 弹,以便为未来的 F-22 猛禽战斗机配套使用。最终参谋长联席会议主席决定让海空军中止各自独立研发的项目,转而联手研制新一代的 AIM-9X 导弹。但是无论是 BOA 还是 Boxoffice 导弹的很多研究成果都没有被抛弃,而是应用到了 AIM-9X 导弹。因此今天你仍然可以在 AIM-9X 导弹上找到上述两种导弹的不少研究成果。

博物馆中的 AIM-9 BOA

F-16C 试射 AIM-9 Box office,照片比较模糊,射出的导弹甚至看不到弹翼

AIM-9 Box office 只有尾翼,没有鸭翼,带矢量推力。AIM-9X 就是 AIM-9 BOA 与 Box office 结合的后代,集中了两者的优点

“响尾蛇”的故事:横空出世的 AIM-9X 型导弹 2

AIM-9X

  AIM-9X 导弹的诞生离不开三个至关重要的外部因素:苏联同行的强力挑战、欧洲同行的推动还有之前美国海空军各自的改进实践。

  1974 年到 1978 年,美国海军和空军在内利斯空军基地进行了一次联合技术论证活动(ACEVAL/AIMVAL Joint Test and Evaluation),这次论证主要目的是明确下一代机载武器的需求、技术指标等内容。在空空导弹部分中,美国海军和空军在雷达制导中距空空导弹方面达成共识,决定共同开发下一代先进中距空空导弹——就是后来著名的 AMRAAM 空空导弹。然而在下一代先进近距离制导空空导弹(ASRAAM)方面却始终没有达成一致。原因是当时海军和空军都已经开始了各自独立研制的近距离格斗导弹:空军正在研发 AIM-82 导弹;海军的 Agile(“灵敏”)导弹也已经进行了飞行测试并被提交进了 AIMVAL 论证流程中。美国国会最终坚持两军必须联合研发下一代近距空空导弹,于是 AIM-9M 型导弹成为下一代近距空空导弹研发的基础。作为各方妥协的结果,下一代导弹没有像海军的 Agile 导弹那样刻意追求离轴发射能力和追踪动目标能力。然而天有不测风云,贝卡谷地大空战中 AIM-9L 导弹大获全胜大大刺激了苏联的神经。苏联大大加强了自己在空空导弹方面的投入。1985 年,原苏联研发了新一代近距离格斗空空导弹——AA-11/R-73“射手”空空导弹。它的技术指标十分接近原先的 Agile 导弹。苏联在近距空空导弹方面开始占据上风,同时苏联还在大力研发 IRCM 技术——红外干扰/对抗技术,打算以此来削弱 AIM-9L/M 导弹的作战效能。严酷的事实面前,西方阵营认识到只有认真评估下一代近距空空导弹的技术标准才能有效面对苏联同行的挑战。

AIM-95 Agile 导弹外形图

AA-11/R-73 的问世引发了新一代空空导弹的军备竞赛

  上个世纪 80 年代后期,欧洲军火集团牵头研发了 ASRAAM——先进短距制导空空导弹系统。其中英国主要负责导弹后半部分——主要是动力段部分;而德国则负责导弹的导引控制段的研发(毕竟德国在对 AIM-9J/F 型导弹导引头改进过程中积累了很多有益经验)。然而到 1990 年,ASRAAM 项目却迫于技术和资金双重压力而受阻,而此时苏联的 AA-11 导弹已经开始列装部队,苏联导弹的威胁已经迫在眉睫了!此时美国终于确定了下一代近距空空导弹的定位——必须有效对抗 AA-11 导弹的威胁,同时在对抗红外干扰方面的能力需要有明显提高。技术需求稿(第一版)于 1991 年公布,而此时主要的竞争者只有两家——美国雷声公司和美国休斯技术公司。正当两家公司紧锣密鼓地进行竞争时,英国为了继续推进 ASRAAM 导弹的研发,选择了休斯公司提供的先进导引头,该导引头采用具备高的离轴发射能力的红外焦平面阵列技术,导弹的离轴发射能力得到很大提高。不过英国并没有因此趁热打铁去继续提高 ASRAAM 导弹追踪动目标的能力,以此来对抗 AA-11 的威胁。而作 为AIM-9X 导弹招标的流程之一,美国军方参考了欧洲公司对 ASRAAM 导弹导引头的测试结论,并肯定了其技术能够达到美军对于其下一代近距导弹的要求,且采用该技术能够有效提高导弹追踪动目标的能力。最终休斯公司赢得了 AIM-9X 型导弹的设计权,并且其设计的先进导引头也将被运用到 AIM-9X 型导弹的设计中去。

F-16 试射 ASRAAM,可以看到导弹一脱离发射架就开始改变方向。由于英国人的拖沓作风,ASRAAM 失去了先机

“响尾蛇”的故事:ASRAAM

  然而后来形势的变化却出人意料:1997 年,为了给空间业务发展让路,休斯公司将旗下负责飞机和导弹业务的分公司出售给雷声。雷声公司抓住这一战略机遇,通过与麦道公司的较量,终于将丢失的 AIM-9X 导弹发展的主导权又重新抓在手里。

  AIM-9X 导弹,由雷声公司研制,于 2003 年 11 月进入美国空军服役,最初装备 F-15C 战斗机;海军则配备于 F/A-18C 战斗机上。与前辈相比,AIM-9X 导弹进行了大量改进,基本上是重新设计了一遍:导引头采用像增强红外焦平面阵,其离轴发射角达到 /-90 度,并且其数字化控制系统可以选择攻击目标的薄弱部分,而不是像普通红外制导导弹那样直奔目标发热量最大的发动机尾喷口。通过与最新型的美军联合头盔瞄准系统(JHMCS)系统交联以及配备新型三维喷气矢量控制系统,导弹具备比配备传统控制系统的导弹优异的多的转向能力;利用头盔瞄准具,飞行员只要注视着敌机就可以控制 AIM-9X 导弹飞向目标,从而大大提高了导弹的空战效能。而 AIM-9X 导弹的推进器和战斗部则未作过多改动,仍旧沿袭 AIM-9L 和 AIM-9M 导弹上的配备——MK36Mod11 火箭发动机、DSU-15A/B 激光近炸引信和 WAU-17/B 连续杆战斗部;由于导弹整流罩经过重新设计,降低了空气阻力,导弹的射程和飞行速度有了提高;为了保证导引头正常工作,海军和海军陆战队装备的 AIM-9X 导弹在发射架上配备了氮气瓶,而空军版的 AIM-9X 导弹则依靠导弹内部安装的氩气瓶;导弹本身还安装了安全控制电路,其安全发射距离得以缩短;此外导弹的反红外干扰能力也有了提高,可以对抗最新型的红外干扰装置。AIM-9X 导弹初步具备发射后锁定的能力,不但可以在现役战斗机上使用,还可以装备 F-35F-22 等四代战斗机。模拟空战显示,当与装备了不具备高离轴发射能力导弹的战斗机交手时,与头盔瞄准具交联的 AIM-9X 导弹拥有 50:1 的胜率。

AIM-9X 大量使用现成部件,研发速度惊人

配合 JHMCS,AIM-9X 在空战中可以取得极大的优势

  此外导弹的弹体结构也有了加强,其弹翼和尾舵都采用钛合金制造,能够承受更大的过载,所以具有很强的近距离机动作战能力。转弯速率达到 100 度/秒,是 AIM-9L 的 7 倍!最新的 AIM-9X 型导弹的尾翼和控制翼面比起它的前辈来,面积小了很多,因为在初始设计时军方就明确提出必须满足 F-22 猛禽战斗机的弹仓容量限制。因此 AIM-9X 的控制翼面被放到导弹尾部——和响尾蛇最初的设计完全相反,而导弹前部的翼面则被用来保持导弹的飞行稳定性。此外 AIM-9X 采用了先进的喷气矢量技术来提高导弹的敏捷性——四块导流翼片被放在发动机喷口后方,通过四块翼片的摆动来控制喷气方向。而在 AIM-9X 的最新批次中引入了总线技术:新型的 MIL-STD-1760 数据总线允许导弹在 F-14B/D、AV-8B 飞机和 AH-1W 直升机上使用;而 MIL-STD-1553 总线则允许导弹在 F-15/16/18 和最新型的 F-22/35 战斗机上使用。

AIM-9X 引导头成像质量,传统干扰弹已经不能干扰新一代红外成像的空空导弹了

响尾蛇家族族谱

“响尾蛇”的故事:战争中的响尾蛇

战争中的响尾蛇

  1956 年 AIM-9B 导弹正式进入美军服役,此后北约各成员国也开始成批装备该武器,最终成为北约空军的标准装备,当时的主承包商——福特航宇通信公司总共生产该型导弹 4 万枚以上。

  响尾蛇在战争中的表现究竟如何?飞行员对响尾蛇如何评价?这是个众说纷纭的问题,而且因为各种原因,很多资料之间存在矛盾。笔者只能根据公开渠道得到的部分资料来简单介绍一下响尾蛇和其他红外制导空空导弹在历次战中的表现。

  空空导弹在实战中的运用历程,笔者认为可以划分为四个阶段——萌芽期(1956-1967 年,包括台海空战、印巴战争、第三次中东战争)、完善期(1967 年-1973 年,包括越南战争和第四次中东战争)、成熟期(1980 年-1991 年,包括马岛战争、黎巴嫩战争和海湾战争)、跨越期(1991 年-至今,包括科索沃战争)。

  第一阶段是导弹运用的萌芽阶段,导弹本身的技术指标、可靠性都很落后;搭载导弹的战斗机也多属于临时改装;指挥方式还是十分落后的地面语音引导方式;由此导弹空战的战术条令根本没有出现,各国空军都在摸索导弹空战的基本原则。

  响尾蛇首次投入实战是在 1958 年的台海危机中,当时搭载了 AIM-9B 导弹的对岸 F-86 战斗机突袭了解放军 MiG-17 战斗机群,并取得了战果。而解放军根据参战飞行员的描述,很快确定是遭到响尾蛇导弹的攻击,连夜要求参战部队放弃大编队、密集队形,改用小群多路队形与对手交战,避免不必要的伤亡。同时要求各地不惜一切代价搜寻响尾蛇导弹残骸,最好是哑弹。很快解放军得到了一枚对岸发射却没有爆炸的哑弹,并组织专家进行分解研究,力图尽快仿制。但是当时国家科技基础薄弱,研究半天没有找到头绪,只好把导弹交给苏联方 面继续研究。最终我国最早的红外制导空空导弹——PL-2 是仿制“响尾蛇斯基”——K-13空空导弹出现的。但是由此我国意识到光电产业的重要性,最终建 立起了号称“亚洲第一”的空战兵器研究基地——河南洛阳光电技术研究中心,并研发出了 PL-2、PL-5 等一系列高性能空空导弹装备部队。

台湾空军鲨鱼嘴涂装的 F-86F,第 28 中队。翼下挂载 AIM-9B

  响尾蛇第一次亮相不但惊动了中国,也引起了世界各国军界的注意。但是第一代响尾蛇的各项技术指标还很落后,对于当时的空战还起不到决定性的作用。要说作用,只能说对参战飞行员的心理产生了无形的震撼。

  1966 年的印巴战争中,巴基斯坦空军的 F-86 战斗机群中只有四分之一具备挂载响尾蛇的能力,但是每次与其交手的印度空军飞行员都异常小心,因为一旦与 F-86 交手,印军都不得不假设对方可能携带了导弹。《世界军事》曾经刊登过一起经典战例——一名巴军飞行员在很短时间内击落印军数架“猎人”战斗机,而原因就是这数架印军飞机都误以为对方携带了导弹,慌忙逃窜中误入巴军的埋伏圈。整个 1966 年印巴战争中,巴基斯坦空军发射 33 枚 AIM-9B 导弹,击落印军猎人 F.56 和蚊纳 F.1 战斗机 9 架。

巴基斯坦博物馆的一架 F-86F,挂 AIM-9B

  1968 年台海空战中最后一战——一一三空战中,携带了响尾蛇导弹的对岸 F-104 战斗机群倚仗先进武器,大白天敢于深入大陆纵深进行攻击,结果在返航途中被解放军歼-6 战斗机群迎头拦截,击落一架战斗机。这也说明虽然拥有了先进武器也不能盲目轻敌,否则会给自己带来不必要的危险。反之劣势装备一方如果掌握了正确的战术也能打出漂亮的伏击战。

歼-6 击落美军 F-104C

“响尾蛇”的故事:越战

  第二阶段是导弹运用的完善期,空空导弹开始成批投入战场使用;专门为导弹空战设计的战斗机开始列装部队。这一阶段经历了两场高强度的战争——越南战争和中东战争,战争双方为了争夺制空权展开了激烈的空战,在紧张复杂的空战实践中,与导弹空战配套的指挥体系(空中预警与电子对抗体系、反雷达作战系统、地面防空与拦截机相结合的防空系统)也开始形成,交战各方对于导弹运用技术日益娴熟、对于导弹性能也提出了更高的要求。这个阶段是导弹发展历程中的重要阶段,是导弹运用技战术条令全面形成的阶段。

  20 世纪 60 年代初期,响尾蛇作为美军的主力空空导弹开始投入越战,但由于当时电子管电路稳定性差以及红外导引头容易被阳光云层干扰,影响了导弹的战场发挥;加上当时很多战斗机飞行员不能熟练运用导弹,不能很好把握发射导弹的时机,经常错过战机;还有就是早期 AIM-9 导弹还有第一代用于导弹空战的战斗机(F-4 鬼怪、MiG-21)都是为了拦截大中型战略轰炸机设计,实战中却被用来和对方战斗机进行空中格斗,夺取制空权,导弹和飞机的性能都和实际要求有距离,因此响尾蛇在越战中的表现最初并不理想。

VF-111“流浪者”中队的 F-4B 准备从“珊瑚海”号航母上弹射起飞执行轰炸北越目标的任务。由于高温环境,造成“鬼怪”的外挂能力下降,仅挂 4 枚 MK82 炸弹和两枚 AIM-9D 导弹

  最初美军 F-4 鬼怪战斗机只搭载导弹,没有安装航炮,但是实战中却发现无论是响尾蛇、猎鹰还是麻雀,可靠性都很差,发射出去的导弹接连脱靶,轻则贻误战机,重则给自己带来危险(美国海军航空兵的一支 F-4 战斗机 4 机小队在于中国海军航空兵歼-5 战斗机群的空中摩擦中甚至发生自己发射的导弹击落了友机的事件)。结果只好心急火燎地重新安装上航炮。

美国空军的 F-4E 上增加了一门航炮,以提高任务的灵活性

  而越南空军的飞行员也遇到了尴尬,他们原本对刚拿到手的 MiG-21 战斗机和 K-13 空空导弹满怀信心,可是实战中却大失所望——最初空战中连续发射了 14 枚导弹全部失的不说,甚至还损失了一架 MiG-21!无奈之下也只好重新装上了空空火箭弹。

越南空军的 MiG-21 机群,翼下挂载 K-13 空空导弹

  交战各方都开始对这种情况进行了分析改进:越南空军在仔细研究了 MiG-21 的技战术特点后,放弃了在 MiG-15/17 上使用的低空缠斗的打法,转而采取“掠袭”战术——利用 MiG-21 高空高速性能攻击对方机群,高速脱离后再第二次攻击。而美军除了加紧改进响尾蛇的性能外,也积极改进空战技术,开设了 TOP GUN 这样的空战技术培训学校,由此受到了明显效果。

  1972 年 4 月 6 日,美国恢复对越南的大规模轰炸——这就是著名的“后卫”战役,经过差不多 2 年修整的美军飞行员得到了很好的空战训练,空战水平有了明显提高:1 月 19 日,海军 VF-96 战隼中队的“公爵”科宁汉姆中尉使用 AIM-9 击落了一架 Mig-21;5 月 8 日他又用 AIM-9 击落了一架 MiG-17;5 月 10 日是他的幸运日,一天里大开杀戒——击落 3 架敌机,全部使用 AIM-9 导弹。10 月 13 日美军的柯蒂斯.威斯特法尔中校驾驶 F-4 也用空空导弹击落一架米格,他成为越战中最后成为王牌的飞行员。

Philip West 所作“Showtime 100”,描绘公爵在这天击落第二架米格的情景

  而越南方面,7 月 5 日,927 中队的两位飞行员发射 K-13 导弹,各自击落一架 F-4。值得一提的是后卫I战役中,两位越南飞行员联手使用 K-13 导弹击落了一架 B-52 轰炸机。1972 年 12 月 27 日夜间,越南空军飞行员潘赞驾驶 MiG-21 连续发射两枚导弹击落了一架 B-52。

  越战中 1972 年是空战水平最高的一年,双方大量投入超音速战斗机,不分白天黑夜大打导弹战。越南飞行员甚至学会了驾驶 MiG-21 勇敢的接近大型目标,使用 K-13 击毁对方的 B-52 轰炸机。导弹开始取代航炮成为空战重要武器。

美机照相枪记录的被击毁的北越 MiG-21PF

“响尾蛇”的故事:中东战争

  中东战争是冷战中继越南战争后又一场高强度高水平局部战争。由于交战区域地处沙漠地带,地形空旷,掌握制空权显得尤为重要,为此阿以空军都投入大量精力。与越南空战不同的是,由于地形导致地面野战防空系统无法完全覆盖整个空域,整个中东战争中大规模的战略轰炸和要地防空作战从未出现过,更多的是前沿上空空中格斗和浅近纵深地带的对地打击,最多是对对方纵深重要军事目标的空中打击,因而双方空军都非常重视如何在地面或者空中消灭对方空中力量。因此中东空战中空战水平可以说是战后历次局部战争中水平最高的。

  1967 年的第三次中东战争第一天,以色列空军通过空中突袭一举将埃及、叙利亚空军主力摧毁于地面,少数残存的阿拉伯战斗机就算升空迎敌也很快被对手全部击落。整场战争中空战不算多。但是也有零星导弹空战的实践。

  战争第一天,当以色列空军突袭埃及苏威尔基地时,埃及飞行员 Awad.Hamdi 是极少幸存者之一,他驾驶一架没有挂副油箱的 MiG-21 飞机使用 K-13 导弹打下一架以色列飞机。

埃及 MIG-21 照相枪拍下的攻击 F-4E 过程

  回顾第三次中东战争,空空导弹的实践并不多(公开资料中多数空战战果都是航炮获得的),一方面由于战争持续时间短;另一方面也由于当时空空导弹和机载雷达的可靠性有问题。当时的伊拉克战斗机飞行员反映 MiG-21PF 的“雷达冷却系统问题严重,导致 K-13 雷达根本不能在超过 1.2 马赫情况下使用。

  而以色列飞行员也遇到相同的问题:幻影 III 装备的 Cyrano 多普勒雷达系统性能是非常先进,可是当敌机出现在自己下方时,它就开始部分失灵了。此外这种雷达还很娇气,温度过高时会死机。

  此外空空导弹在这场战争中表现也只能说欠佳:6 月 5 日下午两架幻影 III 拦截了一架约旦空军的猎人战斗机,前者向后者一口气发射了数枚国产蜻蜓 I 空空导弹 ——一种逆向仿制响尾蛇的导弹,结果全部被躲过。后者反而差点用航炮击伤一架幻影 III。由此以军高层对导弹的作战效能产生了怀疑。

  而到了后来的消耗战和 1973 年的第四次中东战争,伴随着性能更好的 AIM-9D 和 AIM-7E 空空导弹被提供给以色列空军,空战中空空导弹的实践明显多起来。

  第三次中东战争后,阿以双方都认真发展空中力量,为下一场中东战争做准备。其中埃及和叙利亚为了重建空军更是不遗余力,不但从苏联引进 SA-2/6 地 空导弹、性能更好的新型 MiG-21MF 战斗机,甚至直接请来苏军教官协助搭建防空体系。而以色列则从美国引进 F-4 鬼怪战斗机、新型响尾蛇导弹,还自研了新型的幼狮战斗机和蜻蜓 II 空空导弹——也是一种红外制导空空导弹,其性能比 AIM-9B 还有蜻蜓 I 有了明显提高。

  第四次中东战争是中东空战的一个高峰,红外制导空空导弹已经开始取代航炮成为主战兵器。第四次中东战争中,阿拉伯空军和以色列空军都出动大批战斗机进行空战,同时对地面装甲部队进行火力支援,高峰时双方投入空战的飞机多达一百多架!而在这 18 天的战争中,以色列空军出动各型作战飞机 11,233 架次,与阿机空战 117 次。阿方共损失飞机 392 架,其中约 334 架是在空战中被击落的,并且大多数是被空空导弹击落的。其中 101 架是被 F-4 鬼怪击落的(56 架是被 M61 航炮击落,7 架被麻雀空空导弹击落,其余是被响尾蛇导弹击落);另外 233 架被幻影战斗机击落(其中 151 架被响尾蛇和国产蜻蜓 II 导弹击落,其余被航炮击落)。空战战果中六成是由空空导弹创造的。而阿拉伯方面击落以军飞机至少 103 架(一说 200 架),不同的是这些战果中很大一部分是被地空导弹击落,其中 6 架(4 架幻影、2 架 F-4)被 K-13 导弹击落。

被幻影的 30MM 机炮击中的 MIG-21

“响尾蛇”的故事:利比亚、马岛、贝卡谷地、海湾战争、科索沃

  回首整个第二阶段,空中作战理论通过实践得到了完善和提高,通过越南战争的实践,美国空军初步掌握了以预警机为核心整合各军兵种力量构建一体化空中打击体系的技术,越南空军则把地面雷达、地空导弹、拦截战斗机一体化的防空体系作战效能发挥到极致;中东战争中,以色列空军完善了攻势防空理论,发展出灵活多变的战斗机攻防技术;阿拉伯空军则依托地面防空体系和战斗机相结合的野战防空体系一度给以色列空军构成很大威胁。当然限于技术水平,这个阶段里高技术兵器(导弹、预警机、电子对抗)技术还很不完善,空战胜负很大程度上还要依靠飞行员本身战术素养、战斗机性能优劣还有指挥员本身素养。

  反映到装备技术上,正是复杂多变的战场环境促使武器设计师们加紧改进导弹的作战效能,提高导弹可靠性。使得导弹技术向更高的方向迈进。武器设计师们意识到,导弹的主要目标不是对方大型轰炸机,而是战斗机,由此要求新型空空导弹有大离轴发射能力和动目标跟踪能力,还要具备全向攻击能力。
第三阶段导弹空战进入成熟期。1981 年 8 月 19 日,美国海军 F-14 战斗机在印度洋上空与利比亚空军 Su-22 战斗机发生交火,前者使用 AIM-9L 导弹两发命中,将对方两架战斗机击落。这是三代响尾蛇首次参战。同时整场空战中双方未打一炮,都是由空空导弹完成攻击。

击落利比亚 Su-22 长机的 F-14 AJ107

  1982 年马岛战争是三代响尾蛇首次大规模参战,由于战前美国向英国提供了大约 100 枚新型 AIM-9L 导弹,使得英国在空战中占据了上风。整个战争中英国空军发射了 27 枚导弹,击落 18 架阿军飞机。

战争期间执行舰队防空任务的海鹞,除了两枚 AIM-9L 导弹外,还挂载了机炮吊舱

  1982 年的叙以贝卡谷地大空战是战后空战的又一个经典战例,整个空战中,叙利亚空军的 55 架米格机中 51 架被 AIM-9L 导弹击落,命中率达到 80%。同时叙利亚空军也用空空导弹创造了一些战果。空战中,以色列空军采用的以空中预警 电子对抗/杀伤 无人机技术构成的空中打击体系给第四次中东战争以来一直不变的地面防空 空中拦截一体化防空体系以毁灭性的打击。武器代差、叙利亚方面墨守陈规观念落后固然是一方面,缺乏有效的反制手段,不重视电子对抗导致体系被打散也是个重要原因。

以色列 F-15 在贝卡谷地之战中猎杀 MiG-21

  1991 年的海湾战争中,多国部队击落伊拉克飞机 40 架,其中 38 架被空空导弹击落。

  第四阶段,导弹空战向超视距方向发展。1999 年的科索沃战争中,北约空军使用 AIM-120 和 AIM-9L/M 导弹击落击伤南联盟空军战机多架,包括先进的 MiG-29 战斗机。

科索沃战争中被击落的 MiG-29

  回首第三和四阶段,空空导弹已经完全取代航炮成为空战中主战兵器。同时以预警机为核心,电子对抗先行的空中打击力量已经发展成熟。空中格斗的胜负不再简单取决于战斗机飞行员本身素质和武器的性能,还要看空中力量有效整合后综合效能大小,关键是谁能提前发现敌机,提前进行攻击,谁就能取得胜利。超视距将成为未来空战的大潮流。


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