工作原理
飛彈在截獲目標並滿足其它發射條件後被發射,脫離載機,火箭發動機工作一定時間便停止,飛彈進入慣性飛行段。在飛行過程中,制導系統不斷測量、計算目標與飛彈的相對位置,由偏差形成控制信號,使舵機工作,操縱舵面偏轉,控制飛彈飛向目標。當飛彈接近目標符合引信工作條件時,引信引爆戰鬥部,毀傷目標。飛彈的制導方式不同,控制信號的形成方式也有所不同。紅外尋的制導是把探測到的目標熱輻射變換成電信號,經放大,選頻與基準相位信號比較,得到誤差信號,形成控制指令。雷達尋的制導是飛彈上的雷達接收目標回波信號,進行計算判斷,形成控制信號。這種制導根據雷達發射機的所在位置不同分為主動、半主動兩種。主動式的雷達發射機裝在飛彈上,半主動式的雷達發射機裝在載機上。複合制導有兩種以上的制導裝置,彈道初始段一般採用程式控制或慣性制導等,中段為半主動雷達制導,末段為主動雷達制導。簡史
1944年4月德國首先製成X-4型有線制導空空飛彈,但尚未投入使用,第二次世界大戰即告結束。戰後,空空飛彈的發
展經歷了三個階段:
第一階段是20世紀40年代中期至50年代中期。空空飛彈只能對機動性能比較差的亞音速轟炸機實施尾追攻擊,射程2~6千米,主要有美國的“響尾蛇”AIM-9B,蘇聯的AA-1飛彈。
第二階段為50年代中期至60年代中期。超音速轟炸機的出現和電子技術的發展,促使空空飛彈的射程、橫向過載、適用的高度和速度都有很大提高。制導規律普遍採用比例導引,飛彈具有一定的攔射和全天候作戰的能力,主要有美國的“麻雀”AIM-7E飛彈等。但在越南和中東戰爭中的使用結果證明,這類空空飛彈不宜用於攻擊高速度、大機動飛行的目標。
第三階段是60年代後期至90年代。空空飛彈在遠距全方向、全高度、全天候攔射和近距格鬥性能方面都得到了很大發展,如美國的“不死鳥”AIM-54C、“先進中距空空飛彈(AMRAAM)”AIM -120、“響尾蛇”AIM-9L,蘇聯的AA-11、AA-12,法國的“魔術”2、“米卡”,美、英、聯邦德國等國家合作研製的AIM-132等。1981年以來,美國和利比亞、敘利亞和以色列、英國和阿根廷等在空戰中,都使用了近距格鬥飛彈,取得了明顯的效果,大大提高了空空飛彈在空戰中的地位。中國從50年代以來先後研製出數種空空飛彈,裝備部隊使用。
空對空飛彈的區分
空對空飛彈的分類方式有很多種:
射程
以射程的長短加以區分為短程,中程與長程飛彈。然而在射程的定義上並不嚴謹。一般說來,射程在20公里以下的算是短程,介於20公里到100公里的算是中程,以上的是長程,各家的說法不一,沒有統一的定義。
導引訊號
空對空飛彈的導引訊號有兩大類,分別是紅外線與無線電,現在無線電訊號在空對空飛彈上面所指是由雷達所發射出來的導引訊號,但空對空飛彈發展初期曾經有無線電遙控導引,現在基本上已被淘汰。
導引方式
二次世界大戰末期的導引構想包括無線電遙控與有線導引,然而這兩種方式在面對護航戰鬥機的壓迫下,即使是對付運動力不佳的轟炸機也相當困難。二戰之後則有雷達乘波導引受到短暫的使用,包括蘇聯的AA-1飛彈。乘波導引在面對遠距離目標上有摽定不夠精確和訊號衰減的問題,對付高運動性目標上要遲鎖定非常困難,因此很快的退出空對空飛彈的領域。
目前空對空飛彈的導引方式分為三大類:主動雷達導引,半主動雷達導引,以及被動導引,其中被動導引又分成被動雷達導引和紅外線導引兩種。
空對空飛彈的基本架構
空對空飛彈基本上都有下面的數個部分:
導引部分
除了採用乘波導引以外的空對空飛彈,都需要接收來自於目標的訊號,譬如說半主動導引接收反射自目標的雷達訊號,紅外線導引接收自目標發射的紅外線訊號,為了取得最佳的接收效果,付負責接收訊號的導引部分都集中在飛彈的前端。
彈頭部份
彈頭是實際上對目標產生主要殺傷力的部分。除了早期少數的特例以外,目前服役中的空對空飛彈都是採用傳統炸藥,由於空對空飛彈的重量限制較為嚴格,彈頭重量較低,在設計上多配合可以產生高速物體的結構或者是附加物,增加在爆炸時利用這些物體產生的破片對目標的摧毀能力。
較為常見的彈頭設計包括使用連續桿或者是鋼珠的搭配。連續桿類似活頁門或是扇子,彈頭引爆的時候會張開,以高速撞擊目標達到殺傷的效果。
引爆彈頭的引信是不可或缺的重要角色,因為引信必須要恰當的時間啟動,過早會降低能量與破片的傳遞,讓目標得以逃過被擊落的下場,過晚可能錯過目標而無法達到效果。現役飛彈多具備接觸與近發兩種引信。前者在與物體碰撞下才會啟動彈頭的炸藥,後者則是藉由發射的訊號來判斷目前飛彈與目標之間的距離,然後在默認的距離和角度以內引爆。美國的AIM-4飛彈曾經因為只有接觸引信而飽受批評。
近發引信採用的訊號包括紅外線、雷射與無線電。目前的發展趨勢除了強調引信的可靠度之外,還加入判斷目標與飛彈相對位置的能力,在引爆的階段集中能量與破片在目標的方向上,進一步強化彈頭的效果。
控制部分
推進部分
AIM-132先進近距空對空飛彈
先進近距空對空飛彈(ASRAAM)是由英國、聯邦德國、挪威等國於80年代初開始論證,80年代中期開始研製的一種採用紅外成像制導方式的、下一代戰鬥機使用的近距格鬥飛彈。
這種由西歐國家聯合發展的、被美軍稱為AIM-132的先進近距空對空飛彈採用無彈翼、無鴨式舵方案,僅在其尾部裝了 4個起方向穩定作用的小翼片。在飛行中,它主要靠彈體產生升力,靠尾噴管內的 4個小燃氣舵控制飛行。
該彈採用雙級固體火箭發動機和紅外成像凝視焦平面陣列探測器,二維陣列由64×64個探測器組成 (根據技術的發展,可逐步擴展到256×256個或1024×1024個。探測器材料為碲鎘汞,工作波段8-14微米。這種飛彈抓住目標後就不會丟失,靈敏度和格鬥性能大大提高。
AIM-132的彈長為2.73米,彈徑為0.168米。翼展為0.2米,彈重70千克,最小發射距離1000米,最大發射距離10千米。由於AIM-132飛彈的機動性好,有關國家正在研究這種飛彈的“向後攻擊”能力。即在飛機向前飛的過程中,發射AIM-132攻擊尾後的目標。
空對空飛彈列表
國家 | 擁有武器 |
美國 | AIM-4/AIM-26 AIM-7 AIM-9 AIM-54 AIM-120 |
英國 | 天閃 AIM-132 ASRAAM |
前蘇聯/俄羅斯 | AA-1 AA-2 AA-3 AA-5 AA-6 AA-7 AA-8 AA-9 AA-10 AA-11 AA-12 |
法國 | R530 超級530 魔術一 魔術二 MICA |
義大利 | Aspide |
德國 | IRIS-T |
巴西 | MAA-1 |
南非 | V3A/b V3C/U-Darter A-Darter |
以色列 | 蜻蜓二 巨蟒三 巨蟒四 巨蟒五 |
日本 | AAM-1 AAM-2 AAM-3 AAM-4 AAM-5 |
中華人民共和國 | PL-1 PL-2 PL-5 PL-7 PL-8 PL-9 PL-10 PL-11 PL-12/SD-10 |