美军对“响尾蛇”导弹持续升级 已发展了四代红外空空导弹

“响尾蛇”空空导弹 资料图

中国网新闻5月8日讯 美国国防部近期宣布，雷声导弹系统公司获得一份价值7780万美元的合同，用于AIM-9X Block II“响尾蛇”空空导弹的维护升级工作。该合同预计于2019年5月前完成，主要服务对象是美国海军及空军，此外公司还将对其他国家列装的“响尾蛇”导弹进行升级。

已经发展了四代的红外空空导弹

与无线电制导型和主动及半主动雷达制导型空空导弹相比，红外空空导弹采用的是针对目标热辐射的被动寻的制导方式，导弹自身和载机都不需要发出电磁波进行引导，因此具有弹上设备简单、整体重量轻、攻击隐蔽性高、可以发射后不管、造价相对低廉等优点，已经成为中近距空战中的首要利器。在众多的红外空空导弹中，名气最大也最为典型的当然要算是美国研制的AIM-9“响尾蛇”系列导弹了。

第一代红外空空导弹诞生于20世纪的40、50年代，主要用于对付当时自卫火力比较强的重型轰炸机。这一代导弹的红外制导系统采用常温下的硫化铅光敏元件作为探测器，灵敏度偏低，截获目标的距离较近，而且只能探测到发动机尾部的近红外波段辐射，因此导弹载机要进入目标的尾后区域才能发射。

当具有超音速突防能力的新型轰炸机和战斗轰炸机出现后，第二代红外空空导弹也应运而生。其制导系统改用带有制冷装置的硫化铅探测器，感应范围扩展到中红外波段的气动热辐射，信号处理能力也有所加强，提高了捕获目标的灵敏度和作用距离，不仅可以发起近距离追尾攻击，也可以从目标的侧方实施中距离的拦截。不过，这些早期的红外空空导弹还存在着可靠性和机动性较差、缺乏抗干扰手段、对操作技术要求高等缺陷，即使是在对靶机进行测试时单发命中率也只有60%左右，参加实战后的表现更是让人大跌眼镜。

到了1970年代中期之后，随着高性能多用途的作战飞机投入服役，各国纷纷开始研制第三代红外空空导弹。为了适应近距空战格斗的需要，这类导弹普遍采用灵敏度更高、探测距离更远的制冷型锑化铟导引头，装有集成化的电子组件，并加入了抗干扰措施，可实现大范围、大过载的机动攻击。配合载机的自动化航电设备，第三代红外空空导弹在使用上更为灵活，开始具备包括迎头拦截在内的全向攻击能力。在历次高技术局部战争的推动下，很快又出现了改进型的“三代半”红外空空导弹，从单元探测器发展为多元探测器，结合数字处理技术后使导弹识别目标和抗干扰的能力得以明显增强，在实战中对目标的截获概率和命中率也有了大幅提高，到目前为止仍是各国空军广泛装备的主要机载武器。

面对21世纪初空中战场的复杂电磁环境，以及具有隐身能力和高机动性的新式战机或无人飞行器，第四代红外空空导弹开始崭露头角。它们换上了以碲镉汞等元件为核心的线阵扫描式或凝视焦平面式红外成像制导系统，可获取目标的辐射图像而不仅仅是点状光源，搜索和辨别能力更强，能有效对抗自然背景和人为施放的干扰，加上推力矢量控制、综合火控系统等先进技术，势必会让未来的空战发生根本性的变化。

从自然界仿生而来的“响尾蛇”导弹

自然界中的响尾蛇是靠自己的“热传感器”来发现猎物的。响尾蛇和其它蝮蛇一样，其“热眼”长在眼睛和鼻孔之间，叫“颊窝”的地方。颊窝一般深5毫米，只有一厘米那么长。这个颊窝是个喇叭形，喇叭口斜向朝前，其间被一片薄膜分成内外两个部分。里面的部分有一个细管与外界相通，所以里面的温度和蛇所在的周围环境的温度是一样的。而外面的那部分却是一个热收集器，喇叭口所对的方向如果有热的物体，红外线就经过这里照射到薄膜的外侧一面。显然，这要比薄膜内侧一面的温度高，布满在薄膜上的神经末梢就感觉到了温差，并产生生物电流，传给蛇的大脑。蛇知道了前方什么位置有热的物体，大脑就发出相应的“命令”，去捕获这个物体。

受响尾蛇热眼的启发，美军发明了AIM-9“响尾蛇”空空导弹，这是全世界第一种实用化的空对空导弹，第一种以红外线作为引导方式设计的空对空导弹，也是第一种有击落目标纪录的空对空导弹。这种“响尾蛇”导弹上有一套“红外线引导”装置，飞机的发动机温度很高从而会发出很强的红外线，“响尾蛇”导弹能靠红外线导引装置自动跟踪发出红外线的敌机，直到把它击中。

“响尾蛇”空空导弹于1946年在海军军械测试站（NOTS）开始研制，最初这个项目仅仅被当成一个机构内部的研究项目，其发展经费主要靠实验室基金，志愿者的帮助甚至保险基金来维持开发。直到1951年以前，这个项目没有接到任何官方资助。直到当年“响尾蛇”导弹样品被展示给海军军械局的代表William Deak Parsons海军上将时，它的性能已经十分不错。到1952年，该型武器按照指定流程得到了官方代号。

“响尾蛇”弹长2.87米，弹径0.127米，射程18.53千米，最大飞行速度每秒850米，全弹品质对不同型号差别很大，B型最小，为75千克，D型最大为89千克，最大有效射程迎头攻击不大于12千米，尾追攻击约7千米。“响尾蛇”空对空导弹系列已经发展至第三代，即AIM-9M系列。该系列弹长2.94米，弹径0.156米，弹重85公斤，最大飞行速度2.2倍音速，战斗部重13.9公斤，杀伤半径6-8公里，射程15公里，单发杀伤力概率为50%-70%，作战反应时间6-10S，火力转移时间4S，是一种比较先进的武器。

要实现作战功能，“响尾蛇”导弹需要九大主要组件：火箭发动机，提供推力驱使导弹在空中飞行；后稳定翼，提供必要的升力保持导弹飞行高度；导引头，观察从目标发出的红外线；制导控制电子设备，处理来自导引头的信息，并计算导弹的正确飞行路线；动作控制部分，根据制导电子设备发出的指令调整导弹前端附近的飞行翼片；飞行翼片本身，控制导弹在空中的飞行方向，运动的飞行翼片在导弹的一侧产生拉力，使其转向该方向；弹头，实际摧毁敌机的爆炸装置；引信系统，当导弹到达目标时引爆弹头；电池，为弹载电子设备提供电源。

“响尾蛇”导弹已经历半个世纪的战争洗礼

从1956年开始服役至今，“响尾蛇”导弹一路发展到第四代，演变为一个成员众多的家族。AIM-9导弹是根据虚拟的空气动力即流线型设计的，它是一个直径为127毫米的圆筒状导弹，有一个十字梯形翼，尾翼后面边缘装着滚筒装置，沿着纵坐标轴限制导弹的速度。所有的AIM-9导弹最基本配件都是相同的，分别是：引导和控制系统、接近熔断丝、弹头、发动机。除AIM-9C和AIM-9R以外，所有的AIM-9近程导弹都装备着红外线导引头，因此最好在天气好时使用。AIM-9C装备着雷达搜索器，不论天气好坏，它都可以攻击目标。除了装有电瓶的AIM-9D外，其他机种都是以气体发动机作为能源的。

20世纪60年代到90年代，AIM-9导弹已广泛地应用在当时的战争中，据美国报道，在福兰克群岛战役中，“鹞”式战机发射的27颗导弹中击毁了16架阿根廷飞机和直升机。AIM-9导弹的优越性主要是由于它有先进的、全面的搜索系统。但即便使用这一搜索系统，依然在搜索低能量的红外线目标时有困难。螺旋桨驱动的运输工具就是一个很好的例子。众所周知，“鹞”式对阿根廷C-130发射了两颗AIM-9导弹，其中一枚失去目标，另外一枚只伤了C-130的机翼。

在越南战争中，证明了早期的AIM-9导弹是低效的，这些早期的型号限制了发射导弹的航空器的操作灵活性，而且证明它很难击中高海拔的任何目标。因此，1971年，开始改进AIM-9L，它的高空最大射程是18千米。在改进AIM-9L原有的硫化铅搜索系统时，设计者用锑化铟代替了它。这大大地增加了灵敏度和锁定目标的可能性，不仅仅是从背面和前方的半球锁定目标，另外，它还增加了平衡环圈的极限和提高了追踪目标率。

AIM-9L是世界上第一个装备着激光束的接近熔化丝的空空导弹，它的主体部分有发射和接受的元素，激光二极管的应用，反射了从接收元件侦测带经目标的能量，引发弹头爆炸。AIM-9L弹头也是个新的变化，它有两层钢杆，为保持特定的重量，钢杆之间相互截开。从熔断丝到同时爆炸的两端的脉冲运行引起爆炸。AIM-9L从1976年开始服役，并应用于许多类型的航空器：F-4、F-5、F-15、F-16、“狂风”、“海鹞”和“鹰”等战斗机。

1979年开始试飞的AIM-9M是AIM-9L的改良版，而且装备着减少烟的新引擎。与AIM-9L最基本的不同点是，它有一带有个闭槽冷却系统的红外线搜索系统，这样就不需要冷冻剂了。导弹搜索器能更好地抵抗红外干扰系统，能更准确地发现来自不显眼地方的目标。AIM-9M于1983年用于军事行动。

现在，AIM-9X依旧对美国下一代红外线引导的导弹有影响。AIM-9M导弹将与其他的相似系统（如R-73和AIM-132）在世界市场内竞争。AIM-9X有优越性――无论从任何角度，都能提供可视射程的实战和目标。由于它的成像红外线搜索引导系统能抵抗所有出现的主动和被动的反干扰，导弹发动机有推力矢量系统。每个这样的导弹成本约为84000美元。

2016年7月，雷声公司曾获得过一份价值2.91亿美元的合同，合同主要涉及“响尾蛇”导弹合同的维护与技术支持。日前，雷声导弹系统公司再度获得美国防部授予的AIM-9X Block II“响尾蛇”空空导弹维护升级合同，内容包含对训练弹的服务与支持、对旧型号的持续升级改进、以及为未来用户实施潜在任务缺陷监测。目前的升级改造工作主要涉及目标瞄准系统及推进系统，升级版“响尾蛇”导弹将从2017财年起列装美国海军和空军并且将同时投入海外市场。（窦豆）