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AIM120和AIM7的優劣各有哪些?

AIM120是主動雷達空對空導彈,號稱發射後不管,其實到末端才不管

AIM7是半主動雷達空對空導彈,需要機載壹直照射

基本情況

“麻雀”(AIM-7)空空導彈是戰後美國研制並裝備使用的第二個空空導彈,也是世界上裝備使用最為廣泛的壹個中距空空導彈系列。與當時分別由休斯飛機公司和美國海軍軍械試驗站自籌資金研制的“獵鷹”和“響尾蛇”空空導彈不同,該彈是唯壹由軍方主動投資發展的空空導彈,研制單位是美國斯佩裏公司和雷錫恩公司。

美國軍方決定發展這種雷達型中距空空導彈,是出於其冷戰戰略考慮。第二次世界大戰的結束,標誌著壹個新的時代—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,先後有了原子彈和氫彈,更加劇了核軍備竟賽。在當時的技術條件下,唯壹有效地運載核炸彈的工具是遠程戰略轟炸機,唯壹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導彈則是截擊機的有效武器。

當時,美國海軍航空局制訂了壹個雄心勃勃的空空導彈發展計劃,要求其M數達到3、射程達到31.5km(中距)、65km(遠距);但為加快研制進度,要求在現有技術基礎上研制壹種雷達型空空導彈,即將該航空局已經取消的“雲雀”地空導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。這種導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制的斯佩裏公司為主承包商,於1946年5月開始研制該導彈。

限於當時電子器件水平低,大量采用電子管,12.7mm口徑航空火箭彈的彈體容積不夠,斯佩裏公司於1947年3月提出增大彈徑,否則減小射程。美國海軍航空局於同年5月選擇美國道格拉斯飛機公司研制203mm彈徑的新彈體,而斯佩裏公司作為主承包商仍負責系統工作,並繼續研制雷達波束導引頭,同年7月該項目被正式命名為“麻雀”項目。1948年1月,位於木古角的海軍航空導彈試驗中心開始導彈試驗,同年8月首次無動力試飛,到1951年***進行了100多次試射,1951年投產,1952年12月3日F-3D首次成功攔截“惡婦”艦載戰鬥機,1955年6月開始服役,裝備艦載戰鬥機F-3D、F-7。該彈的編號和命名為AAM-N-2“麻雀”Ⅰ(SparrowⅠ),1962年統壹編號為AIM-7A,1962年停產,***生產2000枚。

由於該彈采用三點導引波束制導體制,載機雷達必須不斷照射導彈和目標,限制了載機的機動;而導彈必須不斷機動,以便始終處於載機-目標的視線上,導引精度差,且只能尾追攻擊,加上早期戰鬥機裝備的制導雷達AN/APG-51B,是當時夜間戰鬥機裝備的標準的射擊雷達AN/APG-51A的改進型,其波束必須隨動於光學瞄準具,要求目視識別、瞄準目標,因此不具有全天候作戰能力,只有AN/APG-51的全天候改進型—AN/APQ-51以及F-4H裝備的AN/APQ-50,才具有全天候作戰能力,但性能水平很低,難以攔截中程高空超音速轟炸機和攜帶電子對抗設備的遠程轟炸機、殲擊轟炸機。

為滿足美國海軍艦載截擊機全天候、全向攔截空中高速目標的要求,美國海軍航空局於1955年同美國道格拉斯飛機公司簽訂合同,在“麻雀”Ⅰ基礎上研制采用主動雷達制導的中距空空導彈,編號和命名為AAM-N-3“麻雀”Ⅱ(SparrowⅡ),1962年統壹編號為AIM-7B,擬裝備該公司新研制的F-5D艦載截擊機,采用由AN/APQ-50改進而來的、當時世界上最先進的機載截擊雷達AN/APQ-64。由於海軍航空局於1956年退出該截擊機項目,“麻雀”Ⅱ僅完成試驗性研制,生產樣彈***100枚,到1958年該主動雷達型導彈及其火控系統項目最終被取消。在實施“麻雀”Ⅱ計劃的同時,美國海軍航空局於1955年同雷錫恩公司簽訂合同,研制半主動雷達制導的中距空空導彈,1956年接收斯佩裏公司在布裏斯托爾的生產“麻雀”Ⅰ的工廠,1958年1月開始服役,1959年停產,***生產2000枚,編號和命名為AAM-N-6“麻雀”Ⅲ(SparrowⅢ),1962年統壹編號為AIM-7C。

從50年代初開始,在“麻雀”ⅠAIM-7A基礎上發展成為包括AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R型號、並劃分為三代產品的中距空空導彈系列,還改進擴展為包括RIM-7E/7H/7M/P型號在內的艦空導彈系列。由於受半主動雷達制導體制的限制,“麻雀”空空導彈系列的固有的***同缺陷,是不具有“發射後不管”能力,使載機在發射導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”空空導彈的生產線將關閉,“麻雀”空空導彈經過40年的發展已經走到盡頭,現役和庫存的“麻雀”空空導彈各型號將逐漸被第四代中距空空導彈—“阿姆拉姆”AIM-120A所取代。

結構和性能特點

該系列各型號導彈采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,其中壹對彈翼可差動偏轉,起橫滾穩定作用;固定式安定面起縱向穩定作用。彈體采用模塊化艙段結構,但在具體結構上,由於該系列各型號導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個艙段用螺釘連接。由於采用雷達波束制導,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。導彈發射後1s,由陀螺儀和加速度計組成的自動駕駛儀控制飛行,導彈進入機載雷達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導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,使導彈返回等強信號區,制導波束隨動於機載光學瞄準具視線,從而引導導彈飛行所瞄準攻擊的空中目標,制導飛行時間20s。

“麻雀”ⅡAIM-7B導彈采用主動雷達制導,其艙段布局和內部結構與“麻雀”Ⅰ不同;“麻雀”Ⅲ導彈采用半主動連續波或脈沖多普勒雷達制導,其艙段布局和內部結構與“麻雀”Ⅰ/Ⅱ不同,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,但其具體結構隨各自型號不同亦有較大區別。按作戰性能水平,“麻雀”系列空空導彈可分為三代:第壹代AIM-7A,只能用於尾追攻擊;第二代AIM-7C/7D/7E/7E-2,具有壹定的全天候、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。

基本戰術技術性能

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)

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)

半主動脈沖多普勒加連續波雷達(AIM-7F/7G/7H)

半主動脈沖多普勒雷達(AIM-7M/7P)

半主動雷達加被動紅外雙模制導(AIM-7R)

引 信 無線電近炸引信(AIM-7C)

半主動多普勒雷達近炸引信(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 鬥 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臺固體火箭發動機

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)

1981年研制,用於對付80年代已有的和90年代可能出現的戰鬥機、戰鬥轟炸機及巡航導彈。最大射程80公裏,最小800米。使用高度20公裏。攔射攻擊。使用條件為全天候。彈長3.65米,彈徑178毫米。彈翼翼展526毫米,舵翼翼展627毫米。彈重152公斤。慣性或指令制導+主動末制導。采用多普勒主動近炸引信。高能炸藥預制破片定向戰鬥部,重23公斤,動力裝置為雙推力固體燃料火箭發動機。

AIM120

概 述

先進中距空空導彈AIM—120A是壹種全方向、全天候並具有下視/下射能力的空空導彈,

其彈重約為150.5公斤(“麻雀”228公斤),直徑17.8厘米(“麻雀”20厘米),彈長3.58米,翼展53.3厘米。射程可達48公裏,速度為4馬赫。

美國裝備先進中距空空導彈的另壹個優勢就是,能夠使用目前“麻雀”導彈的維護設備和保障設備(從而避免重新制訂壹個龐大的地勤訓練計劃);此外,美國使用“麻雀”導彈的現役飛機不需改進掛架就能掛載這種新型導彈。

先進中距空空導彈的外形與“麻雀”—導彈非常近似,唯壹明顯差別是翼面較小及尾翼面和麻雀略有不同。然面實際上,先進中距空空導彈是由尾翼控制,並不同於“麻雀”導彈。所以,這種導彈本可以省去彈翼(雷錫恩公司的競爭彈就是壹枚無翼彈),但因為要保證在大部分飛行包線內作戰的高效率,仍然保留了小型彈翼。

盡管先進中距空空導彈的外形非常接近“麻雀”導彈,但它卻是壹種完全新型的導彈,並比將被取代的“麻雀”導彈性能好得多。研制組的主要目標是必須保證所設計的導彈具有以下特性:與“麻雀”導彈相比,可靠性高,抗幹擾能力強,低空作戰能力好,平均速度大,尤其要具備多目標攻擊能力。

過使用最新數字技術和微型固態電子設備,使先進中距空空導彈具備了上述優點。其中壹個細節就為:導彈導引頭裝有平面矩降天線,天線直徑僅有7英寸(17.7厘米),但其發射功率竟比目前裝備在許多壹線戰鬥機的雷達功率還大。

先進中距空空導彈沒有沿用“麻雀”。導彈的常規半主動雷達的制導方式,而是大膽革新了制導方式,這正是其空戰性能的關鍵際在。這壹新型制導方式被稱作指令壹慣性/慣性/主動尋的復合制導,達完全符合現行的制導原理,即盡量使“智能”集中於導彈本身,而不是集中於發射裝置(坦克、飛機或步兵武器)。

先進中距空空導彈彈道部分可分成兩個主段:中段和末段。導彈發射後(在中段),立即由導彈的慣性基準裝置和微型計算機制導。微型計算機使用裁機的雷達系統提供的目標座標,向導彈發射制導修正信號,供其校正目標座標。數據鏈接收機安裝在導彈尾部。在導彈彈道中段的最後部分,導彈(這時接近目標)只依靠它本身的慣性基)佳裝置制導,而不再需要載機傳送修正信號。最後,在彈道末段,導彈的主動雷達導引頭開機,選用高脈沖重復頻率或中脈沖重復頻率工作方式進行目標探測,並鎖住目標,將導彈導向目標。爆破殺傷彈頭由多普勒效應近炸引信引爆,或由觸發引信引爆。

彈道兩個主要段的長短壹是指持續時間和距離壹可根據戰術情況和目標的特點而變化。中段全慣性制導也可以全部取消。而有趣的是決定彈道中段轉為末段制導的並不是由飛行員,而是由導彈本身的計算系統作出的,但休斯飛機公司拒絕說明詳細情況。

在非常復雜的電子戰條件下,也可以使用先進中距空空導彈。當那些復雜條件超過導彈或載機的反幹擾能力時,可選用部分或全程被動跟蹤幹擾源工作方式。在進行目標截獲時可使用目視工作方式、雷達無幹擾工作方式和跟蹤幹擾源工作方式,而中段指令/慣性和末段主動制導方式,都可以用被動跟蹤幹擾源方式來取代。也可以采用復合制導方式。例如,當敵人幹擾功率非常大,甚至幹擾了裁機雷達時,可選用跟蹤幹擾源方式發射導彈,中段和末段也采用跟蹤幹擾源方式制導;在幹擾不嚴重時用雷達制導方式發射導彈,中段采用指令/慣性制導,末段改為跟蹤幹擾源制導。假若是後壹種情況,選用主動雷達自導引方式,還是選用跟蹤幹擾源方式,由導彈本身決定。

先進中距空空導彈的制導原理非常類似於“魚叉”和“奧托瑪特”MK2艦對艦導彈所使用的中段修正制導原理。先進中距空空導彈制導原理提供的作戰優越性,遠遠超過半主動雷達方式,因為後者,從導彈發射到命中目標,要求載機壹直照射目標。

當先進中距空空導彈進入自主階段(只用慣性制導或直接用主動雷達方式制導)時,我機可以任意改變航向和速度,做規避機動或攻擊其他目標。如果在導彈的主動雷達作用距離內發射導彈,或用全程跟蹤幹擾源方式發射時,先進中距空空導彈可提供發射後即不管和發射後即脫離的能力,甚至整個彈道中段(指令/慣性+慣性制導)可以不用。

更為重要的是,這種導彈的載機如裝有邊掃描邊跟蹤雷達,它可同時發射八枚導彈,攻擊多個目標。到目前為止,只有使用大型復雜的AWG壹9系統(AIM壹54“不死鳥”導彈)的F—14飛機才具有這種能力(同時發射六枚)。由於不再需要載機雷達為導彈照射目標,因此,機載雷達可以跟蹤交戰中的其他目標,並在指令/慣性制導階段,不斷向導彈發送制導修正編碼信號。

這種制導原理的另壹個大優點是具有較好的彈道這形狀。當被攻擊目標機的飛行軌跡以壹個很大的角度與載機的飛行軌跡相交叉時,象“麻雀”那類導彈使用的半主動雷達制導導彈須將其制導系統與目標返回的雷達波束保持壹致,因此,導彈要按“格鬥曲線”從目標後方追擊目標。在導彈沿曲線飛行時,機動應力和過載沿油線不斷增大;當導彈接近目標時,如果目標做非常激烈的規避運動,導彈必須隨之機動,以便保持擊中目標的航向,而這種機動很容易超過導彈彈體的應力極限。

先進中距空空導彈則不會出現上述情況,它按修正的比例導引軌跡飛行,也就是說,導彈在指令/慣性制導階段和末段,不是連續指向目標,而是不斷計算目標的航向和速度,判斷目標的未來位置,取捷徑而攻擊之。因此,大大縮短了先進中距空空導彈的彈道,加之平均速度較高,飛行至目標所用的時間要比“麻雀”導彈短得多。這種導彈還必須能夠承受較大的過載,即使在彈道末段的最後時刻,導彈也完全能夠對付做任何規避機動動作的目標。

先進中距空空導彈不同於“麻雀”導彈,它有兩種發射方式:彈射發射(如“麻雀”導彈)和導軌發射(如“響尾蛇”導彈),從而提高了作戰機動性。在第壹種情況下,導彈向下或向外彈射,然後發動機點火;在第二種情況下,導彈靠本身的發動機推力離軌。所以,先進中距空空導彈不僅可掛在目前“麻雀”導憐使用的懸掛點上,而且也可掛在F壹16飛機翼尖處“響尾蛇”導彈的導軌上。

當飛機裝備先進中距空空導彈後,得益於多目標攻擊能力,作戰能力必然會有極大的提高,這並不亞於大量增加飛機數量量所起的作用。

改進情況

AIM-120B 該導彈采用了壹個新型的數字處理器,可擦可編程只讀內存和5個主要的電子硬件單元的升級,並且降低了生產生本。

AIM-120C 該型導彈可以說是AIM-120系列中最為重要的壹種,和基型彈相比,其裝有重新設計過的彈頭和改進的火箭發動機、及改進的近炸引信等。這樣的改動使AIM-120最終獲得了對付巡航導彈的能力。為了便於F-22內部掛架攜帶,其外形也做了修改,采用更小的彈翼或可折疊的彈翼使尺寸更加縮小。

主要性能

最大射程 75km

最小射程 800m

最大速度 M4

最大過載 40g

制導系統 慣性中制導加主動雷達末制導

引 信 主動雷達引信

戰 鬥 部 高爆炸藥,重23kg

動力裝置 1臺固體火箭發動機

彈 重 152kg

彈 長 3.65m

彈 徑 178mm

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