任 淼,劉晶晶,文 琳
(中國空空導彈研究院,河南 洛陽 471009)
空空導彈作為空中對抗主要武器,始終以滿足空中優(yōu)勢作戰(zhàn)要求為目標,其性能的高低成為決定戰(zhàn)爭勝負的重要因素之一。經(jīng)過不斷的創(chuàng)新發(fā)展和升級換代,美國空空導彈一直處于領先地位,歐洲等國緊隨其后。本文對2021年最新空空導彈發(fā)展情況進行了詳細論述。
1.1.1 AIM-9X BlockⅡ導彈
2020~2022財年,美軍計劃在AIM-9X BlockⅡ項目中投入研究、 發(fā)展、 試驗與鑒定(RDT&E)經(jīng)費1.112億美元,導彈采購經(jīng)費7.769億美元,購買AIM-9X BlockⅡ/Ⅱ+導彈1 892枚,其中BlockⅡ+導彈123枚。2021財年,美軍完成了v9.4作戰(zhàn)飛行軟件的作戰(zhàn)試驗和部署。計劃2022財年1季度開展SIP Ⅳ系統(tǒng)改進項目,通過研發(fā)先進傳感器和升級電子器件來降低導彈分系統(tǒng)部件的老舊風險。需要改進和升級的老舊硬件包括慣性測量裝置、 導彈處理器單元、 控制舵機系統(tǒng)電池和納米復合光學陶瓷導引頭頭罩。美國海軍AIM-9X BlockⅡ項目時間表如圖1所示。
圖1中,Lot為生產(chǎn)批次; FRP為批量生產(chǎn); OFS為作戰(zhàn)飛行軟件; ECP為工程更改建議; CDR為關鍵設計評審; OTRR為作戰(zhàn)試驗準備狀態(tài)評審; Dev.Test為研制試驗; FOT&E為后續(xù)作戰(zhàn)試驗與鑒定。
AIM-9X BlockⅡ導彈制導艙的故障占導彈故障的95%,其中80%的故障需要更換新的慣性測量裝置(IMU)。2021財年之后,美軍將無法對原有的機械慣性測量裝置進行采購或維修。從2024年開始,AIM-9X BlockⅡ+(AIM-9X-4)戰(zhàn)術彈和掛飛訓練彈將使用新的制導艙以提高可靠性。由于新制導艙內的環(huán)形激光陀螺的形狀和安裝方式不同,必須更換整個制導艙。
2020年5~11月,美軍使用v9.410作戰(zhàn)飛行軟件(OFS)對AIM-9X BlockⅡ導彈進行了后續(xù)試驗與鑒定(FOT&E)。FOT&E共進行了6次導彈發(fā)射試驗(5枚實現(xiàn)了致命攔截),檢查截獲、 跟蹤和可靠性的掛飛試驗以及建模仿真試驗。掛飛試驗收集的適用性數(shù)據(jù)表明,v9.410作戰(zhàn)飛行軟件滿足F-15和F-16飛機的部署要求。這些數(shù)據(jù)還將用于評估是否能解決IOT&E中F/A-18戰(zhàn)斗機使用AIM-9X BlockⅡ導彈時發(fā)現(xiàn)的適應性缺陷。
2020年12月,美軍開展了AIM-9X BlockⅡ和AIM-120C/D導彈的聯(lián)合網(wǎng)絡安全測試以及殺傷力建模與仿真。測試重點包括武器作戰(zhàn)飛行軟件、 主機平臺1553總線連接、 導彈數(shù)據(jù)鏈、 彈藥應用程序軟件以及通用彈藥BIT/重新編程設備支持。

圖1 美國海軍AIM-9X BlockⅡ項目時間表
雷神技術公司也積極拓展AIM-9X BlockⅡ導彈在防空作戰(zhàn)中的應用。2021年9月,Dynetics公司獲得了美國陸軍價值2.37億美元的間接火力防護能力(IFPC)增量2樣機研制合同,生產(chǎn)移動式陸基武器系統(tǒng),以對抗巡航導彈和無人飛機系統(tǒng)的威脅,如圖2所示。Dynetics公司選擇了AIM-9X導彈和密封整裝彈藥箱(AUR-M)作為其攔截彈。計劃2024年3月底前生產(chǎn)16個發(fā)射裝置和60個攔截彈。該系統(tǒng)采用了一個開放系統(tǒng)架構和新的發(fā)射裝置,可以與美國陸軍的“哨兵”雷達和綜合防空與反導作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)(IBCS)一起工作,具有網(wǎng)絡彈性和

圖2 Dynetics公司間接火力防護能力(IFPC)增量2項目
電子戰(zhàn)防御能力,擁有360°防空包線,能夠同時打擊多個目標。美國陸軍計劃在2023財年部署一個導彈連,在2025財年部署第二個導彈連。
2021年5月,雷神技術公司向美國海軍交付了第1萬枚AIM-9X導彈。2021年6月,雷神技術公司獲得AIM-9X BlockⅡ導彈第7批大批量生產(chǎn)合同,為美國海軍、 空軍及其盟友制造565枚AIM-9X BlockⅡ/Ⅱ+導彈,價值3.282億美元。
目前有25個國家/地區(qū)采購了近3 000枚AIM-9X BlockⅠ和BlockⅡ/Ⅱ+導彈。2021年3月,阿拉伯聯(lián)合酋長國申請采購AIM-9X BlockⅡ+導彈用于F-35戰(zhàn)斗機的外部掛載。6月,美國國務院批準向菲律賓出售24枚AIM-9X BlockⅡ戰(zhàn)術導彈、 24枚掛飛訓練彈,價值為4 240萬美元。
1.1.2 AIM-120先進中距空空導彈
2020~2022財年,美軍計劃投入RDT&E經(jīng)費為2.628億美元,采購經(jīng)費12.549億美元,購買AIM-120D導彈961枚。由于F3R(外形、 接口以及器件換新)項目試驗計劃延遲和導彈生產(chǎn)線的重新調整,美國海軍決定2022財年不采購AIM-120D導彈。美國海軍AIM-120項目時間表如圖3所示。

圖3 美國海軍AIM-120項目時間表
圖3中,Q為季度; F3R為外形、 接口以及器件換新; CDR為關鍵設計評審; TRR為試驗準備狀態(tài)評審; CET為對抗新型威脅; EMD為工程和制造研制; FCA為功能配置檢查; MVP為最小可行生產(chǎn); MVCR為最小可行的能力版本; ECP為工程更改建議; CA為合同授予; Opt為選擇。
美軍在2017年和2020年完成了AIM-120D導彈系統(tǒng)改進項目(SIP)中SIP-1和SIP-2軟件的部署。2021年3月,先進中距空空導彈聯(lián)合項目辦公室(JPO)在穆古角海上試驗靶場完成SIP-3軟件集成試驗項目(ITP)的最后一次導彈發(fā)射試驗,為后續(xù)的作戰(zhàn)試驗和2022年的部署作好準備。由于美軍增加了SIP-3軟件試驗,其功能配置檢查(FCA)推遲到2021財年3季度,部署推遲到2022財年2季度。
美軍開展的F3R項目旨在減輕AIM-120導彈制導艙陳舊問題,并將F3R導彈命名為AIM-120D-3導彈。由于F3R項目出現(xiàn)了硬件集成問題,試驗準備狀態(tài)評審(TRR)推遲到2021年第4季度,AIM-120D-3導彈部署推遲到2023財年3季度。SIP-3F項目就是在AIM-120D-3導彈上安裝SIP-3軟件,計劃2022財年交付SIP-3軟件,完成SIP-3F和對抗新威脅功能配置檢查(FCA),并開展SIP-3 Tape 2和SIP-4軟件的研發(fā)工作。SIP-3 Tape 2軟件旨在解決新功能、 新威脅和作戰(zhàn)試驗出現(xiàn)的缺陷。SIP-4軟件就是利用新的F3R硬件實現(xiàn)導彈性能的最大化。
美國海軍的F/A-18F戰(zhàn)斗機分別于2020年12月、 2021年5月在海上試驗靶場完成了兩次AIM-120D-3非制導導彈的實彈發(fā)射試驗,導彈以預定的飛行軌跡飛行,驗證其新型GPS-IMU(全球定位系統(tǒng)/慣性導航系統(tǒng))導航和控制系統(tǒng)(導彈的安全分離自動駕駛儀和自由飛行導航能力),評估導彈截獲、 跟蹤和導向目標的能力,并為后續(xù)一系列研發(fā)飛行試驗提供了關鍵數(shù)據(jù)。這兩次自由飛行發(fā)射試驗的成功是AIM-120D-3導彈集成試驗階段的重要里程碑,對圓滿完成F3R項目具有重要意義。F/A-18F戰(zhàn)斗機發(fā)射AIM-120D-3導彈如圖4所示。

圖4 F/A-18F戰(zhàn)斗機發(fā)射AIM-120D-3導彈
2021年3月,埃格林空軍基地空軍壽命周期管理中心授予雷神技術公司一份價值7 400萬美元的合同,為F-15,F(xiàn)-16,F(xiàn)/A-18,F(xiàn)-22,F(xiàn)-35戰(zhàn)機以及其他2029財年前可能服役的下一代制空(NGAD)平臺等集成AIM-120導彈,計劃2032年3月完成。2021年4月,美軍新披露的F-15EX“鷹”Ⅱ戰(zhàn)斗機擁有23個武器掛點,執(zhí)行空空作戰(zhàn)任務時,可掛載AIM-120導彈12枚。
2021年3月,一架F-15C戰(zhàn)斗機發(fā)射了1枚AIM-120導彈,在有記錄以來最遠的距離“殺傷”了一架BQM-167小尺寸無人靶機。此次試驗中的導彈未進行任何改進,成本花費非常小,增強了戰(zhàn)斗機的武器使用包線,也為未來埃格林試驗和訓練靶場的遠程武器試驗提供支撐。美國空軍未來計劃在多平臺上對AIM-120,AIM-260導彈等遠程武器開展試驗,以改善遠程殺傷鏈能力。
2021年8月,美軍第85試驗評估中隊的F-15C戰(zhàn)斗機首次利用紅外搜索跟蹤系統(tǒng)(IRST)的數(shù)據(jù)進行了AIM-120導彈實彈發(fā)射,成功命中QF-16全尺寸空中目標。IRST的被動目標跟蹤能力與APG-63v3雷達相結合,將目標位置數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)鏈傳給AIM-120導彈,多光譜傳感器協(xié)同工作,使導彈成功攔截目標并閉合殺傷鏈。
雷神技術公司致力于AMRAAM-ER導彈轉接艙段的研制,將AIM-120C-7導彈直徑約為178 mm的制導艙安裝在ESSM直徑254 mm的發(fā)動機和控制艙上,并對制導段的軟件進行了優(yōu)化以充分利用發(fā)動機的推力。2021年,AMRAAM-ER導彈投入生產(chǎn)。2021年4月20日和22日,雷神技術公司和康斯伯格公司在挪威的And?ya試驗中心,首次完成了2枚AMRAAM-ER程控試驗彈(CTV)的發(fā)射試驗,評估了導彈性能和發(fā)射架接口,其關鍵飛行數(shù)據(jù)用于未來導彈軟件算法的改善。發(fā)射時采用了KDA公司新的加長版NASAMS MK2發(fā)射箱,可容納6枚導彈。AMRAAM-ER制導試驗彈(GTV)對抗空中目標的試驗將在2021年年底進行。AMRAAM-ER導彈的下一個生產(chǎn)版本將采用AIM-120-C8制導艙、 新型火箭發(fā)動機以及新控制舵機系統(tǒng)。挪威Nammo Raufoss公司研制一個直徑較大(254 mm)的端羥基聚丁二烯(HTPB)固體推進火箭發(fā)動機,按照其所需的任務參數(shù)改進AMRAAM-ER導彈的推力曲線。KDA研制了新的控制舵機系統(tǒng),優(yōu)化導彈的飛行控制算法。新AMRAAM-ER導彈比AIM-120導彈要長305 mm,與基準導彈的性能相似,但能夠滿足嚴寒天氣下的存儲需求,預計在2022年底開展飛行試驗。AMRAAM-ER導彈如圖5所示。
2021年5月,雷神技術公司進行了AMRAAM-ER導彈在F-35戰(zhàn)斗機內置武器艙的數(shù)字化適配檢查。F-35A戰(zhàn)斗機可以在內置武器艙掛載2枚AMRAAM-ER導彈,也可集成到已經(jīng)部署AIM-120導彈的第四代戰(zhàn)斗機的機翼和腹部中心線下。雷神技術公司稱合同授予后,AMRAAM-ER導彈將在3~4年實現(xiàn)空中作戰(zhàn)能力,射程超過AIM-120D導彈。
雷神技術公司稱已經(jīng)為世界用戶生產(chǎn)了25 000枚AIM-120導彈。2021年3月和7月,雷神技術公司獲得美國空軍價值5.184億美元和4.82億美元的合同,用于第34批次和第35批次AIM-120導彈生產(chǎn)合同,預計將于2023年12月31日和2024年5月31日完成。

圖5 AMRAAM-ER導彈
1.1.3 “遠射”項目
2021財年,美國國防預先研究計劃局(DARPA)“遠射”(LongShot)項目的預算資金為2 400萬美元(增加了200萬美元)。
2021年2月8日,DARPA宣布分別與通用原子航空系統(tǒng)、 洛克希德·馬丁和諾斯羅普·格魯門三家公司簽訂了“遠射”階段1的初步設計合同。這種通過無人空射飛行器投送現(xiàn)有和先進空空武器的模式,打破傳統(tǒng)武器增量改進,成為美軍提升空戰(zhàn)能力的另一個選擇。DARPA透露后續(xù)將會進行全尺寸空中發(fā)射演示驗證系統(tǒng)的飛行試驗。
DARPA發(fā)布的“遠射”項目概念圖如圖6所示,該圖可能是洛克希德·馬丁公司的競標方案。“遠射”概念圖中顯示了一種類似于巡航導彈的隱身飛行器,帶有彈出式的機翼和后置的吸氣式發(fā)動機,發(fā)射了2枚較小的空空導彈(導彈密封在內置武器艙中,外形與Cuda導彈相似,發(fā)射時面板拋落)。洛克希德·馬丁公司曾從DARPA獲得“空中優(yōu)勢”項目的研發(fā)資金開展Cuda導彈的關鍵技術研究工作。該彈采用了PAC-3導彈的碰撞殺傷技術,裝有多模雷達導引頭和前置姿控發(fā)動機,彈長為1.778 m,彈徑大約為152 mm,彈重為70 kg。

圖6 DARPA發(fā)布的“遠射”項目概念圖
諾斯羅普·格魯門公司和通用原子公司也公布了其“遠射”項目概念圖??丈錈o人飛行器都采用外傾式雙垂尾,以及收放或折疊式的機翼。諾斯羅普·格魯門公司的飛行器有背負式進氣口,兩翼下各掛1枚導彈。通用原子公司的飛行器看不到進氣口,機腹后部有內置武器艙。專家認為“遠射”項目也存在與有人-無人組隊相似的技術問題,如人工智能、 通信、 平臺間信任,對抗敵人增益控制等。
為了保證“遠射”項目可以掛裝戰(zhàn)斗機掛點或B-1B和B-52H轟炸機炸彈艙,其最大重量約為1 361 kg,外形特征可能與AGM-86C/D常規(guī)空射巡航導彈(CALCM)類似。CALCM的彈長為6.3 m,彈徑為622 mm,射程為2 414 km。
“遠射”項目設計了一種可由戰(zhàn)斗機外部掛載和轟炸機內部攜帶的消耗性武器投放裝置,體型小、 造價低,具有一定隱身能力,可顯著增加平臺掛彈量。由于“遠射”的尺寸限制,必須減小現(xiàn)有導彈尺寸以滿足無人飛行器的掛載需求。制造適合緊密存放導彈的投放機構,以確保導彈在發(fā)射時不被機械裝置卡住?!斑h射”無人飛行器是否具有發(fā)射后控制武器的能力尚不明確。
1.1.4 新型空空導彈技術和概念研究
2021年9月21日,為了響應AFRL廣泛機構公告(BAA),波音公司在美國空軍協(xié)會2021年度會議上,公布了一種帶有助推器的固體火箭發(fā)動機的遠程空空導彈(LRAAM)的半尺寸模型,如圖7所示。波音公司對AFRL提出的多脈沖、 吸氣式和兩級導彈技術這三個領域都做出了回應,此次披露該型導彈就是一個通過兩級設計概念來增加導彈射程的方法,兩級設計允許后半部在飛行中脫離,從而增強導彈的氣動效率。LRAAM的射程保密。

圖7 波音公司遠程空空導彈(LRAAM)概念模型
AFRL正在與工業(yè)部門合作開展的制空科學與技術(CAST)項目,探索了一種小型導彈概念,可增加平臺的武器掛載數(shù)量。該項目聚焦近期、 潛在和遠期導彈的先進部件技術,包括推進系統(tǒng)、 戰(zhàn)斗部和殺傷力、 導彈飛行動力學以及導彈子系統(tǒng)共四個重要技術領域,以持續(xù)推進空空導彈關鍵技術的研發(fā)。
根據(jù)2021年4月美國預算文件,美國空軍計劃為F-15EX戰(zhàn)斗機配備超遠程空空導彈(VLRAAM),射程是AIM-120和R-77等超視距導彈的2~3倍,目標是攔截加油機、 偵察機和指揮控制飛機。配備VLRAAM的F-15EX戰(zhàn)斗機可在與敵方戰(zhàn)斗機保持安全距離的同時,通過雙向數(shù)據(jù)鏈接收距離目標更近的F-22和F-35戰(zhàn)斗機發(fā)來的目標數(shù)據(jù),在不鎖定目標的情況下向預期的戰(zhàn)區(qū)發(fā)射VLRAAM。如果是配備了可節(jié)流的沖壓發(fā)動機的導彈,可以低油耗的方式悄悄地向交戰(zhàn)區(qū)域巡航飛行,到達戰(zhàn)區(qū)后加快速度,減少殺傷鏈所需的時間。
1.2.1 ASRAAM導彈
2021年8月,MBDA公司與印度巴拉特動力有限公司(BDL)簽署了支持建立聯(lián)合工廠的許可協(xié)議。MBDA公司通過“設備、 知識與培訓”轉讓的方式,在BDL公司制造基地內建立總裝、 集成與試驗工廠,計劃于2022~2023財年投入使用。工廠初期將致力于ASRAAM導彈的組裝以及導彈的維護、 修理與大修服務,未來還可能開展“通用防空模塊化導彈”(CAMM)的總裝、 集成與試驗工作。ASRAAM導彈將作為印度的新一代近距格斗導彈來裝備升級后的“美洲虎”戰(zhàn)斗機。
由ASRAAM導彈派生而來的CAMM和CAMM-ER(增程型)是可應用于?;完懟喾N防空系統(tǒng)中的下一代防空導彈。2021年2月,MBDA公司獲得了一份為期11年的“海毒蛇-CAMM”項目的演示驗證與制造合同,用CAMM導彈替代現(xiàn)有的“紫菀”15近距導彈,作為較遠程“紫菀”30導彈的補充。2021年6月,CAMM-ER導彈再次成功進行了攻擊機動目標的實彈發(fā)射試驗,證實了CAMM-ER導彈的優(yōu)異性能。
1.2.2 IRIS-T導彈
IRIS-T導彈僅通過細微的軟件更改就可集成到地面發(fā)射系統(tǒng)上,形成IRIS-T-SLS近程防空系統(tǒng)。繼為瑞典陸軍研制IRIS-T-SLS MkⅠ防空系統(tǒng)和為挪威研制IRIS-T-SLS MkⅡ防空系統(tǒng)后,德國迪爾防務公司利用內部研發(fā)資金研發(fā)新的機動型IRIS-T-SLS MkⅢ系統(tǒng)。目前正在組裝首個原型系統(tǒng),初始試驗計劃2021年進行。
新型IRIS-T-SLS MkⅢ系統(tǒng)是一種新型的完全一體化式模塊化改進系統(tǒng),所有組件集成在了一個輪式裝甲平臺上,包括一個在伸縮天線桿上集成了敵我識別(IFF)系統(tǒng)的緊湊多任務型3D監(jiān)視雷達、 一個指揮與控制(C2)系統(tǒng),并配置4枚IRIS-T攔截彈。具有在移動中進行探測、 跟蹤和交戰(zhàn)的能力,并且能以最少的人員更快速和更高效地在戰(zhàn)場進行重新裝彈,可對抗武裝直升機和無人機、 巡航導彈、 反輻射和空地導彈。IRIS-T導彈從固定的傾斜發(fā)射,可實現(xiàn)360°的交戰(zhàn)能力,攔截12 km外、 8 km高的目標。目前搭載平臺是“鷹”(Eagle)V型6×6輪式裝甲車,還包括1輛單獨的重新裝填車和1輛近距離保護車。所有的車輛都能配備遙控武器站,用于自衛(wèi)和超近距無人機防御。
8個IRIS-T-SLS MkⅢ系統(tǒng)可以構成一個火力單元編隊,由1輛通用的指揮與控制車進行控制,戰(zhàn)斗單元之間可進行高效的火力分配與共用空中圖像的快速交換。其還能夠靈活地集成到已部署的IRIS-T-SLM中程陸基防空系統(tǒng)(GBADS)體系架構中。
1.2.3 未來作戰(zhàn)空空導彈(FCAAM)
2021年9月,德國迪爾防務公司在2021年國際防務與安全裝備展覽(DSEI2021)上,展示了“未來作戰(zhàn)空空導彈”(FCAAM)模型。該導彈是在IRIS-T導彈基礎上改進研制的一種隱身型空空導彈,欲裝備法國、 德國和西班牙聯(lián)合研制的“未來作戰(zhàn)空中系統(tǒng)”(FCAS)隱身飛機平臺。IRIS-T和FCAAM導彈模型如圖8所示。

圖8 IRIS-T和FCAAM導彈模型
FCAAM導彈并未沿用IRIS-T導彈的圓柱形彈體,而是采用了全新的矩形升力體彈體設計,隱身性能較好,可將電磁波散射到特定方向,使對方雷達接收機難以形成穩(wěn)定跟蹤和鎖定,可使隱身戰(zhàn)斗機外掛該導彈時仍能保持隱身特性。矩形彈體增加導彈升阻比,提高射程,有利于側向機動飛行和彈道調整。導彈內部空間比較規(guī)則,可充分利用空間布置內部設備。扁平化的矩形彈體具有體積小的優(yōu)勢,導彈貯存、 運輸、 包裝方便,還可考慮串聯(lián)/并聯(lián)掛載來增加載彈量。導彈采用了特殊的彈翼布局,兩片幾乎與彈身等長的邊條翼布置在彈身左右兩側靠近上表面的位置,與彈身相融合,彈體前部安裝了固定式的展弦比較小的三角型切尖鴨翼,尾部有兩組間距不規(guī)則的梯形舵面,兩個安裝在彈體尾部下方,另兩個傾斜安裝在邊條翼上,并使用推力矢量控制系統(tǒng),提高了導彈機動性。頭部采用楔形整流罩,配裝了多光譜導引頭,具有更強的抵抗紅外和定向紅外干擾的能力。可根據(jù)目標來換裝戰(zhàn)斗部,使用了智能推力控制系統(tǒng),可使導彈擁有更遠的射程并在末端具備更好的動力學特性。
由于FCAAM導彈的控制需要同時考慮鴨翼、 尾舵、 推力方向和大小調節(jié)等,因此飛行控制系統(tǒng)的復雜性和設計難度也大大增加。由于FCAAM導彈設計大膽突破了傳統(tǒng)思維,其發(fā)展還存在較多的不確定性。
1.2.4 “新一代麥卡”(MICA NG)空空導彈
MBDA公司研制的MICA NG導彈保留了與現(xiàn)役MICA導彈相似的物理特征和接口,帶有新型雙脈沖火箭發(fā)動機、 焦平面陣列紅外成像導引頭或有源相控陣雷達導引頭、 新型雙向數(shù)據(jù)鏈和雷達近炸引信、 先進含能材料聚焦戰(zhàn)斗部,射程增加30%。
MICA NG項目的總投資額大約為18億歐元。目前MICA NG/VL MICA NG導彈的技術成熟度達到了7級,一些導彈系統(tǒng)的原型樣機已進行了初步設計評審,計劃2022年初開展導彈系統(tǒng)的關鍵設計評審,2023年進行MICA NG導彈的地面發(fā)射試驗,2024年進行VL MICA NG導彈的地面發(fā)射試驗并獲得首個大規(guī)模生產(chǎn)設備,2025年為生產(chǎn)導彈做準備,2026年開展批量生產(chǎn)。
2021年3月,法國武裝部訂購367枚MICA NG導彈的訂單,計劃于2028~2031年交付。加上2018年11月訂購的200枚,總數(shù)為567枚。
MBDA公司通過軟件改進,使VL MICA NG導彈在海上應用中能應對多種威脅,如掠海飛行的反艦導彈。VL MICA NG導彈系統(tǒng)是模塊化的,在艦船上可采用16單元或32單元的發(fā)射井配置。2021年2月,MBDA公司獲得了埃及海軍的一份合同,為其“梅科”A200級輕型護衛(wèi)艦裝備VL MICA NG防空系統(tǒng),配置一個32單元的發(fā)射井,埃及將成為該系統(tǒng)的首個國際用戶。
1.2.5 “流星”導彈
2021年4月,德國空軍宣布開始為升級后的“臺風”戰(zhàn)斗機裝備“流星”導彈。計劃對148架“臺風”戰(zhàn)斗機進行P2Eb軟件升級并裝備“流星”導彈以執(zhí)行國土防空和北約空中警務任務。每架“臺風”戰(zhàn)斗機可裝備4枚“流星”導彈。7月,“臺風”戰(zhàn)斗機完成“流星”導彈的飛行試驗,研究了導彈對戰(zhàn)斗機的燃料消耗和飛行行為的影響。
2021年1月,希臘國防部與MBDA公司簽訂價值4億歐元的合同,為其18架F3R標準的“陣風”戰(zhàn)斗機采購“流星”導彈并升級現(xiàn)役導彈。7月,首架戰(zhàn)機交付希臘空軍,機上的AESA RBE2雷達配合“流星”導彈,可使“陣風”戰(zhàn)斗機滿足密集的電子戰(zhàn)情況下處理各種目標的需求,提供全天候的超視距作戰(zhàn)空中優(yōu)勢。
1.2.6 復雜武器創(chuàng)新與技術合作
2021年,英國國防部和法國國防采辦局(DGA)發(fā)起了“復雜武器創(chuàng)新與技術合作”(CW ITP)項目,每年投入1 300萬歐元資助來自工業(yè)界、 中小企業(yè)以及學術界的提案,為未來導彈系統(tǒng)研發(fā)新穎且可利用的技術。
為了維持英法的工業(yè)與科學基礎,應對未來復雜武器的能力挑戰(zhàn),確定導彈的顛覆性技術,CW ITP項目計劃從2022年2月開始在復雜武器領域開展材料、 結構及電子器件、 任務系統(tǒng)及算法、 導引頭、 推進系統(tǒng)以及殺傷力的研究。2022年,還將開展“用于復雜武器的人工智能應用”挑戰(zhàn),評估未來空中優(yōu)勢路線圖,為未來作戰(zhàn)飛機研發(fā)一套通用武器。
2021年10月27~28日,來自英國國防部、 國防科學技術實驗室、 法國國防采辦局以及工業(yè)界(包括MBDA公司、 泰勒斯公司和萊昂納多公司)的代表出席了“導彈材料與部件創(chuàng)新技術合作”(MCM ITP)末次會議,討論了那些轉入CW ITP的技術。從2007年至今,MCM ITP為了確定導彈的下一代材料和部件已完成了180個項目,并應用于未來導彈項目中。
2021年初,溫貝爾設計局披露正在通過“未來發(fā)展基金”的資助開展“產(chǎn)品”300M空空導彈的外形設計研發(fā)工作。
“產(chǎn)品”300M是“產(chǎn)品”300(即K-30/K-MD近距導彈)的改進型,旨在取代R-73導彈,原計劃在2013年服役,但由于俄羅斯選擇了在R-73基礎上只做少量更改的R-74M和R-74M2導彈作為近距空空導彈的后繼型號,“產(chǎn)品”300M一直處于停滯狀態(tài)。
“產(chǎn)品”300導彈彈體設計類似于ASRAAM導彈,去掉了R-73導彈彈體頭部的控制舵和減穩(wěn)器,彈體后部采用4個呈十字型尾舵。采用由AOMZ戰(zhàn)術導彈公司研制的紅外成像導引頭,其跟蹤距離是R-73導彈的兩倍,具有更強的抗干擾能力和目標識別能力。采用大比沖雙脈沖固體火箭發(fā)動機,裝備新研制的燃氣舵,用噴氣葉片氣體控制裝置來代替常見的在噴嘴上安裝擾流板,減少推力損失?!爱a(chǎn)品”300M與“產(chǎn)品”300相比沒有進行整體結構的改變,采用新研的導引頭和控制系統(tǒng)組件,改進了發(fā)動機。“產(chǎn)品”300導彈仍處于方案研制階段,還未進入樣機階段。
“怪蛇”-5(Python-5)和I-Derby ER導彈是以色列拉斐爾公司研制的紅外近距和雷達中距空空導彈,具備空空和陸基防空雙用途,可直接用于現(xiàn)有SPYDER-SR/MR防空系統(tǒng)。
“怪蛇”-5導彈彈體與“怪蛇”-4導彈相同,裝備了新型雙波段制冷銻化銦紅外成像焦平面陣列導引頭,具有100°的離軸角,最大射程超過32 km。裝有新型光纖陀螺慣性測量裝置可實現(xiàn)發(fā)射后鎖定,通過戰(zhàn)斗機雷達、 頭盔瞄準具、 Global Link SDR提供的目標數(shù)據(jù),能與載機360°范圍內目標交戰(zhàn)?!肮稚摺?5的后繼型導彈(FAAM)也正在研發(fā)中。
I-Derby ER導彈是I-Derby導彈的增程改進型,其彈體與I-Derby導彈相同,采用新研的輕型軟件控制的雷達導引頭,新設計的小型化電子系統(tǒng)和新型射頻近炸引信為雙脈沖火箭發(fā)動機增加更多的裝藥空間,卓越的電子對抗措施設計提升了作戰(zhàn)靈活性,射程可達到100 km。具有Global Link SDR技術的雙向通信功能,可根據(jù)發(fā)射條件和目標行為實施彈道優(yōu)化。
2021年4月,印度的LCA“光輝”戰(zhàn)斗機成功進行了I-Derby ER導彈和“怪蛇”-5導彈的發(fā)射試驗,導彈都成功命中空中目標。此次發(fā)射試驗是“光輝”戰(zhàn)斗機一系列導彈試驗的最后一次,驗證戰(zhàn)斗機在極具挑戰(zhàn)環(huán)境下的性能。此前,“怪蛇”-5導彈已與“光輝”戰(zhàn)斗機完成了一系列的掛飛試驗,以評估導彈與航空電子設備、 火控雷達、 導彈武器投放系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)的集成情況。
2021年2月,拉斐爾公司宣布其完成了I-Derby ER地面發(fā)射型導彈的研發(fā)工作。I-Derby ER導彈在SPYDER防空系統(tǒng)上進行了一系列發(fā)射試驗,驗證了導彈指揮和控制、 導航和飛行軌跡等性能指標。I-Derby ER導彈無助推器可攔截40 km以內的目標,裝備助推器后可攔截80 km的目標,極大地提高了SPYDER防空系統(tǒng)的防御范圍。
“阿斯特拉”Mk1導彈已完成與蘇-30MKI戰(zhàn)斗機的集成,與米格-29、 “光輝”和米格-29K戰(zhàn)斗機的集成工作正在進行中,射程超過110 km。2020年7月,印度國防部批準購買248枚“阿斯特拉”Mk1導彈,48枚用于海軍。
“阿斯特拉”Mk2導彈采用的本土研發(fā)的雷達導引頭已經(jīng)完成了3次發(fā)射和掛飛試驗,其慣性測量裝置和雙脈沖火箭發(fā)動機也在研制中,射程達到160 km。2021年2月,“阿斯特拉”Mk2導彈首次從一個地面發(fā)射架上發(fā)射以測試彈道性能。隨后將在戰(zhàn)斗機上進行發(fā)射試驗,計劃在2022年底完成研發(fā)并投入使用。
2021年3月,印度國防研究與發(fā)展組織(DRDO)進行了固體燃料涵道式?jīng)_壓發(fā)動機(SFDR)技術的飛行演示,利用光電、 雷達和遙測儀監(jiān)控導彈飛行并獲取數(shù)據(jù)。包括助推發(fā)動機和無噴管發(fā)動機在內的所有子系統(tǒng)的性能都符合預期,驗證了多項新技術。SFDR可提供超過1 000 s的高比沖,計劃用于“阿斯特拉”Mk-3遠程空空導彈。
DRDO在“阿斯特拉”導彈的基礎上派生了“快速反應地空導彈”(QRSAM)。QRSAM導彈的射程為30 km,作戰(zhàn)高度可達10 km。導彈由巴拉特動力有限公司制造。一個完整的QRSAM防空連包括車載X波段四面多功能雷達、 車載C波段監(jiān)視雷達、 指揮所車以及裝備有6枚箱式導彈的移動發(fā)射車,具有移動搜索、 跟蹤功能,可與360°范圍的多目標同時交戰(zhàn)。
2020年11月,DRDO成功進行了兩次QRSAM系統(tǒng)發(fā)射試驗。13日,進行了首次實彈發(fā)射試驗,雷達從最遠的距離開始跟蹤“女妖”靶機,在目標進入殺傷區(qū)域內發(fā)射導彈,雷達導引頭制導實現(xiàn)了末段主動尋的并直接命中中等距離和高度靶機,驗證了其雷達和導彈性能。17日,試驗中演示了QRSAM系統(tǒng)的近炸效果并采集了完整的飛行數(shù)據(jù),驗證了導彈性能。印度曾在2017~2018年進行了4次QRSAM導彈的試射(第3次試射遭遇失敗)。預計將在2021年內完成用戶試驗并投入生產(chǎn)。
總結2021年空空導彈的發(fā)展動態(tài),具有以下特點:
(1) 為應對高端戰(zhàn)爭,“機彈并重”發(fā)展空戰(zhàn)裝備。
美國和歐洲一方面改進優(yōu)化現(xiàn)有裝備擴充體系規(guī)模,另一方面研制先進高端空中裝備填補空戰(zhàn)能力缺口,通過更經(jīng)濟有效的組合方案提升“空中優(yōu)勢”能力。
美軍通過系統(tǒng)改進項目(SIP)持續(xù)推進AIM-9X和AIM-120導彈系統(tǒng)能力升級,根據(jù)未來戰(zhàn)場威脅環(huán)境、 戰(zhàn)斗機需求、 導彈可生產(chǎn)性和全壽命周期維護,優(yōu)化軟件性能和更新頻率,更換老舊器件,最大化提升導彈作戰(zhàn)性能。未來帶有v10.4作戰(zhàn)飛行軟件、 新制導艙和頭罩的AIM-9X BlockⅡ/Ⅱ+導彈,帶有SIP-4軟件和F3R硬件的AIM-120D-3導彈,將是美國近中距空戰(zhàn)的主力軍。AFRL和DARPA加大空空導彈高精尖技術研發(fā)力度,通過空中優(yōu)勢技術、 新型遠程空空導彈技術、 新概念擴展導彈作戰(zhàn)應用等項目,投資潛在技術,開展樣機設計和演示驗證,積極響應作戰(zhàn)需求,快速形成戰(zhàn)斗力,披露的CAST、 MSDM、 LREW、 超遠程空空導彈、 “遠射”等研究項目都在探索在高強度、 高風險戰(zhàn)場環(huán)境下有效打擊敵人并保證己方高價值平臺安全的途徑和方法。為了在2030年保持強大的空中優(yōu)勢,美軍除了繼續(xù)使用F-22戰(zhàn)斗機和A-10攻擊機外,還訂購F-35、 F-15EX、 F-16戰(zhàn)斗機和下一代空中優(yōu)勢項目(NGAD)來提升空中作戰(zhàn)能力。F-35戰(zhàn)斗機的Block4的升級將在2025財年完成。F-15EX戰(zhàn)斗機可以在腹部中心線的位置掛載火箭推進高超聲速滑翔彈和超遠程空空導彈,填補空軍戰(zhàn)術飛機能力的缺口。NGAD項目將于2025財年完成研制試驗,2026財年進入生產(chǎn)準備階段。未來F-35、 F-15EX、 下一代戰(zhàn)斗機和掛裝空空導彈的空射無人機將混合組成戰(zhàn)斗編隊執(zhí)行空中作戰(zhàn)任務。
歐洲也在加速推進“未來作戰(zhàn)空中系統(tǒng)”(FCAS)項目的研制,計劃在2027年前研發(fā)一型新一代戰(zhàn)斗機驗證機。FCAS項目的核心是將有/無人駕駛的新一代戰(zhàn)斗機、 遠程運載工具、 無人“忠誠僚機”和網(wǎng)絡化空戰(zhàn)云,構成歐洲“下一代武器系統(tǒng)”。其中遠程運載工具將包括攔截彈、 誘餌彈、 傳感器和干擾機。迪爾防務公司的“未來作戰(zhàn)空空導彈”(FCAAM)將作為攔截彈裝備下一代平臺。
(2) 構建數(shù)字化研發(fā)環(huán)境,加速導彈改進和新產(chǎn)品的開發(fā)、 交付和維護。
美國通過以數(shù)字模型為中心的數(shù)字工程生態(tài)系統(tǒng),為美軍提供更敏捷、 響應更快的研發(fā)環(huán)境和更卓越的工程設計。美國各公司都參與到數(shù)字化生態(tài)體系中,推動建立基于模型、 數(shù)據(jù)驅動的全壽命周期分析與控制方法。
雷神技術公司通過數(shù)字化設計對武器壽命周期的每個階段(從研制到生產(chǎn)再到維護)進行虛擬化設計、 改進和測試,比傳統(tǒng)方法節(jié)約了大量時間和成本,加快武器系統(tǒng)部署。在AIM-120D導彈的F3R項目中,采用基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE),對制導艙中的15個電路板組件進行改進,在采購零件和形成模塊化產(chǎn)品前,對設計進行虛擬試驗和驗證。通過AIM-120導彈的軟件研發(fā)仿真來預測導彈性能,投放后導彈可以按照指令到達并擊中目標,使作戰(zhàn)人員在實戰(zhàn)環(huán)境中更容易操作導彈。通過數(shù)字技術將新研發(fā)模型的所有需求統(tǒng)一鏈接到公共數(shù)字數(shù)據(jù)庫中,工程師可以了解每個需求的來源,更快地解決AIM-120導彈生產(chǎn)中的問題或在需求變化時進行設計調整。通過知識共享,利用AIM-120導彈F3R項目生成的模型為ESSM導彈形成了新設計。數(shù)字工程和敏捷軟件研發(fā)也為工程師創(chuàng)建新系統(tǒng)提供幫助。雷神技術公司正在利用數(shù)字化工具設計一種新的巡航導彈,通過數(shù)字線索識別和管理“權威數(shù)據(jù)源”,在虛擬數(shù)字環(huán)境中設計和測試新功能。下一代全球精確攻擊武器(GPAW)的研發(fā)也采用數(shù)字工程工具和開放式系統(tǒng)架構,可快速集成定位、 導航、 授時、 傳感、 自主等技術,在虛擬環(huán)境中使用數(shù)字孿生進行修改后再進行實物生產(chǎn)。
諾斯羅普· 格魯門公司利用其在先進技術武器、 自主系統(tǒng)和打擊平臺的廣泛知識,在“遠射”空射無人機項目中通過數(shù)字工程技術增加武器射程和效能。波音公司也在LRAAM的概念中采用了數(shù)字工程,公司從數(shù)字線索出發(fā)在物理世界開展研發(fā)領域以減少試驗,使LRAAM設計從概念到部署只需要5年的時間。
(3) 依托現(xiàn)有空空導彈和派生武器,一彈多用快速形成新的作戰(zhàn)能力。
在世界軍費持續(xù)削減的大趨勢下,空空導彈派生為其他武器,既可增大導彈銷售數(shù)量、 降本增效,簡化武器的維護與后勤保障,也可縮短新武器的研制周期。各國通過在原有空空導彈基礎上拓展新的用途或應用新的成熟技術對其進行升級改進,延長了原有導彈的全壽命周期,拓展了新的作戰(zhàn)領域。美國和挪威聯(lián)合研發(fā)的NASAMS防空系統(tǒng),通過集成AIM-9X BlockⅡ導彈、 AIM-120導彈和AMRAAM-ER導彈,實現(xiàn)了全空域防空能力。德國在IRIS-T導彈的基礎上,研發(fā)了IRIS-T-SLS和IRIS-T-SLM系統(tǒng)后,又研發(fā)了新的機動型IRIS-T-SLS MkⅢ系統(tǒng),可靈活集成到各國防空系統(tǒng)架構中。MBDA公司在MICA NG導彈的基礎上派生的VL MICA NG 導彈可集成到現(xiàn)有的VL MICA防空系統(tǒng)。印度也在“阿斯特拉”導彈的基礎上派生了快速反應地空導彈(QRSAM)。
在空空導彈派生的防空導彈中得到驗證的導彈和相關技術也對空空導彈性能和技術的發(fā)展提供了極大的助力。如AMRAAM-ER原來只用作防空攔截彈,但雷神技術公司為了拓展其空空作戰(zhàn)用途,開展了其與F-35戰(zhàn)斗機內置武器艙的數(shù)字化適配檢查,以增加武器射程。MBDA公司以ASRAAM導彈為基礎研制的CAMM導彈,最初設想是發(fā)展一種空基、 陸基以及?;脚_通用導彈,雖然目前僅用于陸基和?;l(fā)射,但是ASRAAM導彈和CAMM導彈共用的組件包括固體燃料火箭發(fā)動機、 舵機、 戰(zhàn)斗部、 安全與解除保險裝置、 慣性測量裝置、 電子器件與動力裝置、 發(fā)動機安全裝置以及遙測裝置。因此,通過利用CAMM導彈分系統(tǒng)組件來升級ASRAAM導彈,解決ASRAAM導彈壽命中期翻新問題,使其可以服役至2030年后。
空中戰(zhàn)場仍是未來戰(zhàn)爭的主戰(zhàn)場,奪取制空權仍是空空導彈的主要使命。空天一體的戰(zhàn)場特征、 臨近空間威脅、 第五代戰(zhàn)斗機和無人作戰(zhàn)飛機等高性能空戰(zhàn)目標的出現(xiàn),使得空空導彈必將向遠程化、 智能化、 網(wǎng)絡化、 小型化、 低成本方向發(fā)展。提升空空導彈在體系化、 網(wǎng)絡化作戰(zhàn)方面的態(tài)勢感知能力和信息獲取能力,探索前沿和顛覆性技術,打造數(shù)字化敏捷快速研發(fā)環(huán)境,加強關鍵技術驗證和積累,是國內發(fā)展技術先進、 性能優(yōu)良的空空導彈裝備的必由之路。未來空空導彈將在制天、 制臨、 制信息作戰(zhàn)中發(fā)揮新作用、 履行新使命。