AIM-7麻雀飛彈

AIM-7麻雀是美國的一種中程半主動雷達制導的空對空飛彈。AIM-7是西方國家在1950年代至1990年代間最主要的超視距空戰武器。它現在仍在許多國家服役中,但更先進的AIM-120先進中程空對空飛彈正逐步取代它。 RIM-7海麻雀是以AIM-7為基礎發展的艦載近距離防空飛彈,美國海軍現以海麻雀作船隻防空之用。RIM-7則是AIM-7的陸上版。

基本信息

簡介

麻雀飛彈麻雀飛彈

AIM-7分成四個主要區段:導引段、彈頭、控制器、火箭引擎(目前使用的是力士MK-58固態火箭推進器)。彈體為長圓柱形,中段與尾段各有四片彈翼。雖然外觀尺寸的改變不大,內部組件在改良的過程中已經大幅提升性能。彈頭採用連續桿型式。
與其它半主動雷達導引飛彈相同,它自身不發射雷達波,而是藉由發射平台的雷達波自目標上反射的連續波訊號導向目標。接收器也接收導引雷達的訊號進行比對,以提升反反制能力。

導引原理

麻雀飛彈採用半主動雷達導引,發射飛彈的飛機需要利用雷達去照明目標,1950年代的雷達是會轉動的牛角狀天線的單目標追蹤系統,雷達波束會以圓錐形進行掃描。處理過的訊號用來決定最大照明能量的方向,並且指揮天線指向目標的方位。飛彈上的高增益天線會以類似的方式追蹤反射自目標的訊號,並且控制飛彈追擊目標,同時飛彈會利用朝向後方的天線參考照明波束訊號,以邏輯線路比較兩者的訊號之後判斷實際上來自目標的反射,藉此排除目標使用干擾絲的影響。

研製背景

美國空軍F-15C戰機空射AIM-7飛彈美國空軍F-15C戰機空射AIM-7飛彈

美國軍方決定發展這種雷達型中距空空飛彈,是出於其冷戰戰略考慮。第二次世界大戰的結束,標誌著一個新的時代—冷戰時代的到來。世界的政治地理格局發生劇變,出現了以美、蘇為首的兩大陣營對峙的軍事態勢,蘇聯在1953年試驗成功氫彈,英、法步其後塵,先後有了核子彈和氫彈,更加劇了核軍備竟賽。在當時的技術條件下,唯一有效地運載核炸彈的工具是遠程戰略轟炸機,唯一有效地抗擊遠程戰略轟炸機的工具是截擊機,而具有全天候、遠距攔截能力的雷達制導的空空飛彈則是截擊機的有效武器。當時,美國海軍航空局制訂了一個雄心勃勃的空空飛彈發展計畫,要求其M數達到3、射程達到31.5km(中距)、65km(遠距);但為加快研製進度,要求在現有技術基礎上研製一種雷達型空空飛彈,即將該航空局已經取消的“雲雀”地空飛彈用的雷達波束制導系統,用到現有的12.7mm口徑航空火箭彈上,要求其最大射程至少達到2km、最小射程不超過305mm,能夠攔截M數1的空中目標。這種飛彈的關鍵是波束制導控制系統,故美國海軍航空局選擇從事該系統研製的斯佩里公司為主承包商,於1946年5月開始研製該飛彈。

發展

麻雀I型

改進型海麻雀改進型海麻雀

麻雀飛彈始於1940年代後期,當時美國海軍計畫發展一種可被導引的空對空火箭。美國海軍在1947年委託Sperry研發一種使用乘波導引版本、直徑5英吋(127毫米)的標準空用火箭(HVAR)。這個武器被劃分為熱點計畫(Project Hotshot)的一部分。最初使用KAS-1的編號,之後更改為AAM-2,最後在1948年改為AAM-N-2。彈體由道格拉斯飛機公司設計,由於HVAR直徑僅5英吋的彈體無法容納所需電子設備,彈體被增至8英吋(203毫米)。麻雀飛彈原型在1952年首次成功攔截目標。
經過長時間的研發後,編號AAM-N-2的麻雀飛彈於1956年開始服役,裝備在F3H-2M Demon和F7U Cutlass上。相對於後續型號,麻雀I型更具流線感,外型和子彈相仿,擁有一個細長的彈頭。
麻雀I型是尚未實用化的武器,性能受限且相當原始。乘波導引必須由光學裝置識別和追蹤目標,讓麻雀I型無法進行超視距攻擊,並且無法有效對抗高速目標。麻雀I型只生產了2000枚左右。

麻雀 II

麻雀飛彈麻雀飛彈

在1950年代早期,道格拉斯嘗試將麻雀飛彈裝上主動雷達,最初給予XAAM-N-2a麻雀II型的稱號,原本的麻雀飛彈則改稱為麻雀I型。在1952年以AAM-N-3取代原有稱號。
在1955年提議讓麻雀II型繼續發展,並有意讓麻雀II型成為F5D Skylancer的主要武器。到了1955年,道格拉斯建議繼續發展麻雀II型,打算讓它成為F5D Skylancer 攔截機的主要武器,可是十年之後,由Canadair特許製造的一種比較先進的雷達,類似現代的AIM-120先進中程空對空飛彈 the Avro Arrow,令這計畫遭到延遲擱置。 不過,因為飛彈細小的彈體前部和K-band AN/APQ-64 雷達有限度的性能,導致麻雀II型不能成功通過測試 麻雀II型在1958年取消,雖然有些人希望由Canadair接手,但是隨著Avro Arrow計畫的取消,所有麻雀II型的計畫也畫下句點。

麻雀 III

巴基斯坦裝備的中國造麻雀飛彈巴基斯坦海軍戰艦已經列裝中國制LY60導彈

同時,在1951年,雷神公司開始進行半主動雷達導引版本,編號為AAM-N-6 麻雀III。1958年第一批麻雀III型飛彈進入美國海軍服役。

AIM-7A

50-60年代服役 採用雷達波束導引 美國海軍用於對付大速度1馬赫轟炸

AIM-7B

改用主動式雷達制導

AIM-7C

麻雀飛彈麻雀飛彈

改用半主動連續照射雷達制導 能全天候全向攻擊

AIM-7D

射程增加至8公里 但仍屬短程 採用可超音速發射的半主動連續照射制導

AIM-7E

在D型基礎上加大了近三倍射程 及可裝備於部份先進戰機上

AIM-7E-2

是美國海軍的半主動雷達制導的過渡型纏鬥飛彈 ,1969年用於越南戰場。AIM-7E-2擁有2種射擊模式,一種是基本射擊模式,另一種纏鬥模式則會啟動一個電子開關,將飛彈的最小射程由900米減少至450米,用來近距離纏鬥使用。

AIM-7F

麻雀飛彈麻雀飛彈

射程可以達到60公里,並已顯示在戰鬥中的可靠性能,採用脈衝都卜勒兼連續雷達波半主動雷達制導,彈頭炸藥相應增加,是目前最被廣泛使用的中程全天候半自動雷達導引飛彈

AIM-7G

實驗型號

AIM-7H

為AIM-7F的改進型

AIM-7M

麻雀飛彈麻雀飛彈

規格及外表和AIM-7F型相同 使用數位單脈衝尋尋器,在嚴重電子干擾的環境中、惡劣的天氣之下仍然可以擊中目標,採用全固態化微處理技術,新戰鬥部、新主動雷達尋標器和新發動機,對付地面和海面上的低空目標性能大大提高,操縱靈活、可靠性強、抗干擾能力較強、具有下視下射能力,能對付多個目標

AIM-7P

為過渡型號,改進了導引電子零件,採用新的引信和電腦加強飛彈的性能

AIM-7R

改進半主動雷達尋標器再加一個新的紅外線雙模式制導,提高了終段制導精度,1988年開始研製,1997年服役

技術性能

結構特點

美制AIM-7M麻雀中距空空飛彈美制AIM-7M麻雀中距空空飛彈

該系列各型號飛彈採用相同的全動式彈翼控制的氣動外形布局,頭部呈尖錐形,細長彈體呈圓柱形,4片全動式切梢三角形彈翼位於彈體中部,4片固定式三角形安定面位於彈體尾部。全動式彈翼起控制舵作用,其中一對彈翼可差動偏轉,起橫滾穩定作用;固定式安定面起縱向穩定作用。彈體採用模組化艙段結構,但在具體結構上,由於該系列各型號飛彈的改進發展程度不同,存在著相當差異:

“麻雀”ⅠAIM-7A分為3個艙段,彈頭為引信/戰鬥部艙,彈體中部為制導控制艙,彈體中後部為固體火箭發動機艙,3個艙段用螺釘連線。由於採用雷達波束制導,其制導控制艙內裝的是陀螺儀、加速度計、天線和接收機、計算裝置、伺服機構、電瓶和高壓能源。飛彈發射後1s,由陀螺儀和加速度計組成的自動駕駛儀控制飛行,飛彈進入機載雷達AN/APG-51B的制導波束後,自動駕駛儀與伺服機構斷開,天線和接收機接收制導波束信號,計算裝置據此計算出飛彈相對於制導波束等強信號區的偏移量,通過伺服機構使全動式彈翼偏轉,使飛彈返回等強信號區,制導波束隨動於機載光學瞄準具視線,從而引導飛彈飛行所瞄準攻擊的空中目標,制導飛行時間20s。

美國海軍武器官為F-18戰機裝上麻雀空空飛彈美國海軍武器官為F-18戰機裝上麻雀空空飛彈

“麻雀”ⅡAIM-7B飛彈採用主動雷達制導,其艙段布局和內部結構與“麻雀”Ⅰ不同。“麻雀”Ⅲ AIM-7C飛彈採用半主動連續波或脈衝都卜勒雷達制導,其艙段布局分為5個段艙,從前到後為導引頭、自動駕駛儀和電源、液壓舵機和液壓能源、引信/戰鬥部、固體火箭發動機。D型是可超聲速發射的半主動連續波制導的空空飛彈;E型在D型基礎上加大了射程;AIM-7E-2是美國海軍的半主動雷達制導的過渡型格鬥飛彈,1969年用於越南戰場;F型是脈衝多卜勒兼連續波半主動雷達制導的空空飛彈;G型為實驗性型號;H型為F型的改進型;M型是採用倒置接收機、單脈衝導引頭的半主動脈衝多卜勒制導空空飛彈;P型則為過渡性飛彈;R型為半主動雷達/紅外雙模製導。按作戰性能水平,“麻雀”系列空空飛彈可分為三代:第一代AIM-7A,只能用於尾追攻擊;第二代AIM-7C/7D/7E/7E-2,具有一定的全天候、全向攻擊能力;第三代AIM-7F/7M/7P/7R,具有全天候、全向攻擊、上視/上射和下視/下射能力

基本數據

麻雀飛彈麻雀飛彈

最大射程5~8km(AIM-7A)
 24km(AIM-7C)(迎頭)
 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)

麻雀飛彈麻雀飛彈

最大過載 30g
制導系統 雷達波束(AIM-7A)
 主動雷達(AIM-7B)
 半主動連續波雷達(AIM-7C/7D/7E/7E-2)
 半主動脈衝都卜勒加連續波雷達(AIM-7F/7G/7H)
 半主動脈衝都卜勒雷達(AIM-7M/7P)
 半主動雷達加被動紅外雙模製導(AIM-7R)
引信 無線電近炸引信(AIM-7C)
 半主動都卜勒雷達近炸引信(AIM-7D)
 半主動雷達近炸引信MK5.35(AIM-7E/7E-2)
 主動雷達近炸引信(AIM-7F/7G/7H/7M/7P)
戰 斗 部 高爆炸藥(AIM-7A/7B)
 高爆炸藥,重27kg(AIM-7C)
 高爆炸藥,重30kg(AIM-7D)
 連續桿,重32kg(AIM-7E/7E-2)
 連續桿,重40kg(AIM-7F/7M/7P)
動力裝置 1台固體火箭發動機

麻雀飛彈麻雀飛彈

彈重 148kg(AIM-7A)
 160kg(AIM-7B)
 173kg(AIM-7C)
 178kg(AIM-7D)
 195kg(AIM-7E/7E-2)
 227kg(AIM-7F)
 230kg(AIM-7M/7P)
彈長 3.80m(AIM-7A)
 3.66m(AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)
彈徑 203mm
翼展 70mm(AIM-7A)
 100mm(AIM-7B/7C)
 102mm(AIM-7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)

外國版本

中國

中國霹靂10空空飛彈是以LY60的空射型中國霹靂10空空飛彈是以LY60的空射型

1980年代中期,中國義大利進口了少量的蝮蛇 Mk 1飛彈,隨後與阿勒尼亞(Alenia)公司簽署授權生產協定。1989年,中國以義大利提供的零組件自行生產第一批蝮蛇 Mk 1 飛彈。然而,由於1989 年6 月發生的“六四天安門”事件,歐盟決議對中國進行武器禁運以為制裁,使得中國無法取得蝮蛇飛彈零組件。
1990年代早期,上海第二機械電子設計局被賦予生產性能更佳的中程空對空飛彈之任務。結合 HQ-61 飛彈彈體與蝮蛇飛彈的單脈衝半主動雷達尋標器,第二局成功的研發了被定名為 PL-11 的中程空對空飛彈。一些西方觀察家將 PL-11 與以 HQ-61 飛彈技術所研製的 PL-10 飛彈混淆。
已知的 PL-11 版本包括:

中國空軍地勤人員準備為殲10戰機加掛霹靂10空空飛彈。霹靂10是LY-60的空射型中國空軍地勤人員準備為殲10戰機加掛霹靂10空空飛彈。霹靂10是LY-60的空射型

1、PL-11 - 以 HQ-61C 與蝮蛇(AIM-7M)飛彈技術為基礎的中程空對空飛彈。1992年由 J-8B 戰鬥機首先進行試驗,直到 1990 年代中期通過測試與評估後才進入現役。出口型稱為 FD-60。
2、PL-11A - PL-11 的改進型,擁有更長的射程,更具威力的彈頭與性能更佳的尋標器。新尋標器只需在飛彈飛行過程的末期由機載雷達進行導引即可。
3、PL-11B - 即 PL-11 主動雷達版本,配有 AMR-1 主動雷達歸向尋標器,由 607 所研製,但並未進入中國解放軍空軍服役。
4、LY-60 - 被稱為“中國版本的海麻雀飛彈”,做為海軍艦艇的防空武器。曾出售給巴基斯坦,但並未進入中國解放軍海軍服役。據傳正在發展垂直發射(VLS-launch)版本。

英國

中國陸基LY-60防空系統發射車中國陸基LY-60防空系統發射車

英國航太公司(British Aerospace, BAe)在 1970年代取得 AIM-7E2 飛彈科技的權利許可,用以生產天閃(Skyflash)飛彈。天閃飛彈採用馬可尼(Marconi)公司製造、經過電子元件升級改良的 XJ-521 單脈衝半主動尋標器。動力裝置原採用航太推進公司(Aerojet)的 Mk52 Mod 2 火箭引擎,後來改用洛克達因(Rocketdyne)公司的 MK38 Mod 4 火箭引擎。天閃飛彈於 1976 年進入英國皇家空軍服役,並配備於幽靈F3式戰鬥機上,接著被龍捲風F3 ADV 式防空攔截機採用為制式武器。天閃飛彈也曾出口至瑞典,配備於 Saab 37 維京式戰鬥機上。
英國航太公司與湯姆笙-CSF(Thomson-CSF)公司曾計畫為天閃飛彈改裝一具主動雷達尋標器,改裝後的天閃飛彈稱為“主動天閃”,然而因英國皇家空家計畫採用其他飛彈,因此並未投資該計畫,使“主動天閃”飛彈發展計畫胎死腹中。

義大利Selenia Aspide

實戰表現

由於“麻雀”系列飛彈套用的廣泛性,在越南戰爭科索沃戰爭海灣戰爭中都可以見到“麻雀”的身影。尤其在海灣戰爭中,美國空軍用AIM-7F/7M共擊落了25架伊拉克飛機。但受半主動雷達制導體制的限制,“麻雀”空空飛彈系列的固有的共同缺陷,是不具有“發射後不管”能力,使載機在發射飛彈之後不能立即退出攻擊而降低生存力,也不具有“多目標攻擊”能力,使攻擊相同數目敵機需要出動更多架次的載機而易遭更大損失。因此,在1991年海灣戰爭之後,“麻雀”空空飛彈的生產線將關閉,“麻雀”空空飛彈經過40年的發展已經走到盡頭,現役和庫存的“麻雀”空空飛彈各型號將逐漸被第四代中距空空飛彈—“阿姆拉姆”AIM-120A所取代。

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