國(guó)外新一代空空導(dǎo)彈進(jìn)展研究

趙鴻燕

(中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院, 河南 洛陽 471009)

1 國(guó)外研究和應(yīng)用情況

1.1 美 國(guó)

1.1.1 美國(guó)空軍“空中主宰空對(duì)空武器”

美國(guó)空軍“下一代空中主宰”(NGAD)項(xiàng)目設(shè)立了“空中主宰空對(duì)空武器”(Air Dominance Air-to-Air Weapon)專項(xiàng), 2018財(cái)年預(yù)算為該專項(xiàng)分配100.3萬美元, 用于開展概念發(fā)展、 機(jī)彈綜合評(píng)估和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)降低工作, 以確定2030年及以后能夠改善持久性、 生存能力、 毀傷能力、 連接性、 協(xié)同作戰(zhàn)和經(jīng)濟(jì)可承受性的作戰(zhàn)概念和技術(shù)。 2019財(cái)年投資1 114.7萬美元, 開展分析和演示驗(yàn)證, 試驗(yàn)備選概念和技術(shù)的作戰(zhàn)價(jià)值, 為當(dāng)前和未來空中優(yōu)勢(shì)能力的差距提供解決方案。 2019～2022財(cái)年計(jì)劃共投入1 631.4 萬美元, 開展概念探索和集成研究[1]。

2021年9月, 美國(guó)空戰(zhàn)司令部司令凱利在美國(guó)空軍協(xié)會(huì)年會(huì)上表示, 美國(guó)空軍需要“第五代武器”來裝備其第五代飛機(jī)。 美軍的“下一代空中主宰”(NGAD)計(jì)劃要求具備下一代隱身能力的有人機(jī)和無人護(hù)航機(jī)合作, 攜帶彈藥、 觀察戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、 遂行電子戰(zhàn), 并可能對(duì)地面防空系統(tǒng)進(jìn)行攻擊。 據(jù)推測(cè), NGAD的主要武器很可能包括AIM-260“聯(lián)合先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈”(Joint Advanced Tactical Missile, JATM)、 “模塊化先進(jìn)導(dǎo)彈”(MAM)。 雷神公司的“游隼”(Peregrine)空空導(dǎo)彈(如圖1所示)長(zhǎng)度為AMRAAM的一半(彈長(zhǎng)約182.9 cm, 彈重約68 kg), 采用先進(jìn)的小型多模導(dǎo)引頭、 爆破戰(zhàn)斗部、 先進(jìn)固體火箭推進(jìn)系統(tǒng)以及輕型緊湊彈體結(jié)構(gòu)和高性能模塊化控制系統(tǒng)[2-3], 具有全天候、 高裝載量、 小型、 快速、 輕量級(jí)的特點(diǎn), 可能是NGAD“系統(tǒng)簇”中護(hù)航飛機(jī)的理想選擇。 洛克希德·馬丁公司的CUDA導(dǎo)彈(如圖2所示)是一種雷達(dá)制導(dǎo)的小型多任務(wù)碰撞殺傷導(dǎo)彈[4-5], 尺寸與“游隼”相似, 但具有獨(dú)特的控制系統(tǒng), 是洛克希德·馬丁公司對(duì)美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)開展的“小型先進(jìn)能力導(dǎo)彈”(Small Advanced Capability Missile, SACM)項(xiàng)目的響應(yīng)。 這些導(dǎo)彈可能裝備NGAD或后繼者[1]。

圖1 “游隼”中距空空導(dǎo)彈Fig.1 Peregrine medium-range air-to-air missile

圖2 CUDA空空導(dǎo)彈概念Fig.2 CUDA air-to-air missile concept

(1) AIM-260 “聯(lián)合先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈”(JATM)

洛克希德·馬丁公司正在研發(fā)的AIM-260 JATM可能采用包括紅外和毫米波雷達(dá)在內(nèi)的多模導(dǎo)引頭以及固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。 美國(guó)空軍一直在佛羅里達(dá)州埃格林空軍基地的靶場(chǎng)測(cè)試JATM, 其外形與AIM-120導(dǎo)彈可能非常相似。 洛克希德·馬丁公司正在開展組件小型化工作以裝載更多的推進(jìn)劑。 先進(jìn)的高密度裝藥可在不改變總體外形的情況下提高導(dǎo)彈性能。 戰(zhàn)斗部有不同選擇: 一種選擇是定向戰(zhàn)斗部; 另一種選擇, JATM可能是一種撞擊攔截彈, 不使用戰(zhàn)斗部, 從而為推進(jìn)劑騰出空間。 JATM可掛載在F-22戰(zhàn)斗機(jī)內(nèi)部主武器艙中, 通過導(dǎo)軌/彈射發(fā)射裝置發(fā)射[6]。

自2020年4月以來, 美國(guó)空軍一直在進(jìn)行QF-16全尺寸空中靶標(biāo)(Full-Scale Aerial Target, FSAT)飛行任務(wù), 目標(biāo)是讓AIM-260 JATM最早于2022年開始裝備美國(guó)空軍和美國(guó)海軍飛機(jī), 如圖3所示。 2020年執(zhí)行了大約30次FSAT任務(wù), 其中4月進(jìn)行了8次QF-16飛行任務(wù), 10月完成了6次飛行, 另外2次取消。 大量測(cè)試任務(wù)包括將F-16戰(zhàn)斗機(jī)轉(zhuǎn)為無人機(jī)靶標(biāo), 以及作為有人測(cè)試機(jī)進(jìn)行模擬對(duì)抗訓(xùn)練和靶試試驗(yàn)。 無人機(jī)靶標(biāo)模式下, 導(dǎo)彈沒有安裝真實(shí)戰(zhàn)斗部, 二者如果距離足夠近, 靶機(jī)在導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部殺傷半徑內(nèi), 就可以認(rèn)為導(dǎo)彈成功殺傷靶機(jī)[7]。

圖3 QF-16飛機(jī)正在支持AIM-260項(xiàng)目試驗(yàn)Fig.3 QF-16 jets have been regularly supporting the AIM-260 missile program

位于佛羅里達(dá)州的SAI飛行試驗(yàn)站, 在2021年1～3季度支持AIM-260 JATM飛行試驗(yàn)。 同時(shí)開展的還有協(xié)同空戰(zhàn)的相關(guān)工作, 包括采用網(wǎng)絡(luò)化第三方傳感器來提供目標(biāo)數(shù)據(jù), 無需載機(jī)自身鎖定目標(biāo)。 最近的演習(xí)都集中在此類復(fù)雜“殺傷鏈”交戰(zhàn)上[7]。

2022年3月31日, 美國(guó)《空軍雜志》網(wǎng)站報(bào)道稱, 美國(guó)空軍副參謀長(zhǎng)大衛(wèi)·納霍姆中將表示, 在退役33架老舊的第20批次(Block 20)F-22戰(zhàn)斗機(jī)后, 機(jī)隊(duì)?wèi)?zhàn)斗機(jī)大部分為較新的第30/35批次(Block 30/35); 空軍計(jì)劃組建全新訓(xùn)練單位, 配合AIM-260 JATM, 繼續(xù)保持F-22強(qiáng)大的制空能力[8]。

2022年4月27日, 美國(guó)空戰(zhàn)司令部司令凱利發(fā)布了一張F(tuán)-22戰(zhàn)斗機(jī)的藝術(shù)效果圖, 圖中每架飛機(jī)都攜帶著隱形增程油箱和細(xì)長(zhǎng)的外翼吊艙(可能是紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)或者電子戰(zhàn)系統(tǒng)), 其前緣有開孔。 一架F-22發(fā)射了一枚新型導(dǎo)彈, 可能是AIM-260 JATM, 如圖4所示。 據(jù)推測(cè), AIM-260射程達(dá)到260～300 km[9-10]。

圖4 F-22藝術(shù)效果圖Fig.4 An artist’s concept of the F-22

(2) “模塊化先進(jìn)導(dǎo)彈”(MAM)

根據(jù)美國(guó)空軍2023財(cái)年研究、 開發(fā)、 測(cè)試和評(píng)估(RDT&E)預(yù)算文件, MAM是另一個(gè)高度機(jī)密的項(xiàng)目, 將于2023年進(jìn)行戰(zhàn)斗機(jī)“運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試”(現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)射)。 預(yù)算文件顯示該項(xiàng)目編號(hào)為0603036F, 2023財(cái)年預(yù)算1.256 88億美元, 推測(cè)應(yīng)該不是一次性的研究, 而可能是一個(gè)持續(xù)數(shù)年的演示驗(yàn)證項(xiàng)目。 該武器可掛載在不同的平臺(tái)上執(zhí)行不同任務(wù), 可能具有可互換的導(dǎo)引頭和戰(zhàn)斗部, 可用作空空或空地導(dǎo)彈。 還可能采用“堆疊式”模塊化推進(jìn)劑系統(tǒng)以增加射程。 倫敦皇家聯(lián)合軍種研究所高級(jí)研究員Justin Bronk推測(cè)該項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)一種通用導(dǎo)彈, 既適于有內(nèi)部武器艙的戰(zhàn)斗機(jī), 也適于有大尺寸載荷外掛能力的戰(zhàn)斗機(jī)。 雷神公司開發(fā)的“遠(yuǎn)程交戰(zhàn)武器”(Long Range Engagement Weapon, LREW)(如圖5所示)和波音公司開發(fā)的“遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈”(Long-Range Air-to-Air Missile, LRAAM)很可能包括在內(nèi), 二者都采用模塊化技術(shù), 兩級(jí)推進(jìn)系統(tǒng)可大幅增加導(dǎo)彈射程[1, 11-12]。

圖5 F-22發(fā)射LREW的效果圖Fig.5 A rendering of F-22 firing LREW

2021年9月, 在美國(guó)空軍協(xié)會(huì)召開的“航空、 航天與網(wǎng)絡(luò)”年會(huì)上, 波音公司首次展出其遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈(LRAAM)模型, 如圖6所示, 但該方案尚處于早期階段, 并未公布基本性能。 模型顯示是一款兩級(jí)布局空空導(dǎo)彈, 尺寸符合用戶的尺寸限制。 兩級(jí)外形相似, 結(jié)構(gòu)、 部件實(shí)現(xiàn)最大程度的通用。 導(dǎo)彈采用圓柱型彈體, X型小展舷比彈翼、 尾舵。 部分舵面安裝在縱向整流罩上。 頭部整流罩表明采用了雷達(dá)導(dǎo)引頭, 但具體的數(shù)據(jù)未知。 毀傷目標(biāo)的方式也不得而知。 可能采用傳統(tǒng)的爆破-殺傷戰(zhàn)斗部。 也可能放棄戰(zhàn)斗部, 高性能導(dǎo)引頭確保與目標(biāo)直接碰撞[13-14]。

圖6 兩級(jí)遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈概念模型Fig.6 Two-stage long-range air-to-air missile concept model

1.1.2 美國(guó)空軍數(shù)字化武器

為了徹底變革當(dāng)前的武器研發(fā)和采辦流程, 美國(guó)空軍正在開展以構(gòu)筑包含工業(yè)部門在內(nèi)的集成數(shù)字環(huán)境為關(guān)鍵目標(biāo)的“數(shù)字戰(zhàn)役”行動(dòng)和數(shù)字轉(zhuǎn)型計(jì)劃, 利用多個(gè)“探路者”項(xiàng)目開展先行先試, 以評(píng)估推進(jìn)武器數(shù)字工程的有效性、 效率和成本[15]。

“一號(hào)武器”是美國(guó)空軍三個(gè)數(shù)字工程標(biāo)桿項(xiàng)目之一, 也是美國(guó)空軍“數(shù)字戰(zhàn)役”的一個(gè)“探路者”項(xiàng)目。 2021年1月, AFRL彈藥部宣布, 埃格林武器數(shù)字化工作團(tuán)隊(duì)利用虛擬作戰(zhàn)彈藥仿真系統(tǒng)完成了“一號(hào)武器”演示驗(yàn)證。 該項(xiàng)目正在探索采用虛擬環(huán)境來測(cè)試武器。 AFRL稱“一號(hào)武器”演示驗(yàn)證在過去一年取得了重大進(jìn)展, 并強(qiáng)調(diào)了數(shù)字工程對(duì)作戰(zhàn)人員的價(jià)值。 試驗(yàn)基于“灰狼”協(xié)同式集群武器系統(tǒng)原型的“24小時(shí)空中任務(wù)指令”周期模型, 利用數(shù)字孿生技術(shù)快速增強(qiáng)武器作戰(zhàn)能力。 數(shù)字孿生是現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體的虛擬表現(xiàn), 能在整個(gè)系統(tǒng)生命周期中與實(shí)體孿生共享數(shù)據(jù), 與其物理實(shí)體(如武器)是同步的, 如圖7所示。 該演示驗(yàn)證顯示了如何從飛行中的武器收集數(shù)據(jù)并與戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)一起通過先進(jìn)的戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)(Advanced Battlefield Management System, ABMS)發(fā)送回來。 在人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)輔助的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行數(shù)字孿生, 對(duì)可能的軟件升級(jí)進(jìn)行評(píng)估。 在確定最適當(dāng)?shù)淖龇ê? 信息迅速返回到戰(zhàn)區(qū)實(shí)體武器, 幾乎實(shí)時(shí)或者在下一個(gè)“24小時(shí)空中任務(wù)指令”周期改進(jìn)其性能[16]。

圖7 數(shù)字孿生Fig.7 Digital twin

AFRL彈藥部主任認(rèn)為, 數(shù)字孿生技術(shù)是數(shù)字工程的終極表現(xiàn), 就像軍力倍增器, 賦予武器系統(tǒng)極大的靈活性和適應(yīng)性。 “這次演示驗(yàn)證是將武器企業(yè)推向數(shù)字工程時(shí)代、 加速武器發(fā)展和改進(jìn)過程所邁出的第一步。”接下來, 該項(xiàng)目會(huì)進(jìn)一步將其數(shù)字孿生原型發(fā)展成為能與其現(xiàn)實(shí)對(duì)應(yīng)物雙向交換數(shù)據(jù)的真正數(shù)字孿生裝備[16]。

“一號(hào)武器”項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)多種能力, 包括開發(fā)權(quán)威的武器真相源、 軟件工廠/DevSecOps仿真途徑、 彈載飛行軟件和政府擁有的基于云的技術(shù)棧。 該全面、 數(shù)字化、 敏捷、 開放的生態(tài)系統(tǒng)項(xiàng)目將整個(gè)政府、 工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的最佳實(shí)踐和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來用于武器研發(fā)。 其開發(fā)的基于模型的武器政府參考架構(gòu), 促進(jìn)了武器系統(tǒng)數(shù)據(jù)的靈活性、 模塊化、 重用性和一致性, 同時(shí)為政府在整個(gè)生命周期內(nèi)使用和保障武器建立了技術(shù)和協(xié)作基線[16]。

“一號(hào)武器”后續(xù)將通過ABMS、 半實(shí)物仿真和系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)室開展測(cè)試、 建模、 仿真和分析集成工作, 以支持新能力的開發(fā), 這些新能力利用數(shù)字孿生和數(shù)字主線來引入新興技術(shù), 通過數(shù)字驅(qū)動(dòng)的決策途徑來增強(qiáng)效果和支持科技概念的快速評(píng)估[16]。

1.2 法國(guó)和英國(guó)

1.2.1 MCM ITP計(jì)劃

2008年, 法國(guó)國(guó)防采辦局(DGA)和英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Dstl)啟動(dòng)“導(dǎo)彈材料和組件創(chuàng)新技術(shù)合作”(MCM ITP)計(jì)劃。 大量創(chuàng)新概念從最新MCM ITP項(xiàng)目中涌現(xiàn)出來, 有可能實(shí)現(xiàn)更小更智能的新一代導(dǎo)彈, 如圖8所示。 MCM ITP資助有前景, 但還處于萌芽階段的技術(shù)和方法的早期試驗(yàn)和驗(yàn)證, 使其提高到技術(shù)成熟度4級(jí)(TRL 4)。 研究項(xiàng)目多種多樣, 包括先進(jìn)的增程高速飛行復(fù)合材料, 改進(jìn)戰(zhàn)斗部性能的活性材料, 用于規(guī)劃攻擊任務(wù)的人工智能技術(shù), 共形陣列導(dǎo)引頭技術(shù), 低成本抗干擾GNSS天線, 利用衛(wèi)星圖像進(jìn)行場(chǎng)景匹配的新型自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)(基于深度學(xué)習(xí)), 數(shù)據(jù)鏈天線罩高溫材料[17]; 驗(yàn)證了大量可用于未來巡航導(dǎo)彈的潛在技術(shù), 包括疊層增材制造的侵徹戰(zhàn)斗部、 高溫射頻材料和共形天線, 以及用于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)陶瓷葉片, 如圖9所示。

圖8 MCM ITP創(chuàng)新概念Fig.8 Innovation emerging of the MCM ITP program

圖9 MCM ITP中可用于未來巡航導(dǎo)彈的潛在技術(shù)Fig.9 Potential technologies for future cruise missiles in MCM ITP

在過去十幾年里, MCM ITP研發(fā)了大量新一代導(dǎo)彈技術(shù), 幫助提高英法兩國(guó)導(dǎo)彈性能并降低其成本。 驗(yàn)證了從系統(tǒng)和導(dǎo)航、 導(dǎo)引頭到火箭推進(jìn)、 引信等8個(gè)研究領(lǐng)域中的200多個(gè)相關(guān)技術(shù)項(xiàng)目, 使技術(shù)成熟度(TRL)提高到4級(jí)。 截至目前, 將近40%的項(xiàng)目已直接用于產(chǎn)品中, 許多其他項(xiàng)目得到間接應(yīng)用[17]。

MCM ITP計(jì)劃幫助法國(guó)研制下一代“米卡”空空導(dǎo)彈[18]。 正在研制中的下一代“米卡”將取代法國(guó)空軍和海軍“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)目前配備的“米卡”導(dǎo)彈。 下一代“米卡”的紅外型和雷達(dá)型保持了原有的氣動(dòng)外形、 質(zhì)量和重心, 并可利用現(xiàn)役“米卡”的接口, 但在關(guān)鍵組件、 制造工藝和性能等方面重新設(shè)計(jì), 如采用導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合公司的雙脈沖發(fā)動(dòng)機(jī), 使射程增大30%, 并確保導(dǎo)彈在末段也具備很高機(jī)動(dòng)性; 采用泰勒斯公司的新型有源相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭(如圖10所示)以及賽峰公司和MBDA公司聯(lián)合研制的新型紅外成像導(dǎo)引頭(如圖11所示); 通過降低維護(hù)的設(shè)計(jì)以及集成健康使用監(jiān)控系統(tǒng)傳感器來簡(jiǎn)化后勤; 采用賽峰公司的新型慣性測(cè)量裝置和MBDA公司的雙向數(shù)據(jù)鏈用于中制導(dǎo)段更新; 配備新型戰(zhàn)斗部用于應(yīng)對(duì)未來隱身目標(biāo)、 非典型目標(biāo)(無人機(jī)和輕型飛機(jī))和常規(guī)目標(biāo)(戰(zhàn)斗機(jī)和直升機(jī))等[19-20]。

圖10 下一代“米卡”雷達(dá)型的導(dǎo)引頭Fig.10 NG MICA RF seeker

圖11 下一代“米卡”紅外型的導(dǎo)引頭Fig.11 NG MICA IR seeker

泰勒斯公司研究了射頻導(dǎo)引頭相關(guān)部件、 技術(shù)和算法。 主要涉及下面4個(gè)方面: 為導(dǎo)引頭提供多功能和多模能力的同時(shí)改進(jìn)集成性; 為高性能產(chǎn)品提供可重復(fù)和具有成本效益的解決方案以及為低性能提供顛覆性解決方案; 在目標(biāo)探測(cè)、 識(shí)別和末段制導(dǎo)方面提供更高精度和穩(wěn)定性的技術(shù)和算法; 開發(fā)可改進(jìn)目標(biāo)識(shí)別和戰(zhàn)斗損傷評(píng)估能力的算法[21]。

1.2.2 “復(fù)雜武器”協(xié)議

2015年9月, 法國(guó)和英國(guó)簽署了“復(fù)雜武器”協(xié)議, 兩國(guó)將在導(dǎo)彈數(shù)據(jù)鏈和伺服系統(tǒng)(英國(guó)負(fù)責(zé))、 武器控制系統(tǒng)和測(cè)試設(shè)備(法國(guó)負(fù)責(zé))這兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)各自特有的工業(yè)能力, 并在其他4個(gè)聯(lián)合卓越中心(復(fù)雜戰(zhàn)斗部、 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、 算法和軟件)進(jìn)行平等合作。 雙方都保留了自己的國(guó)有部門渠道(法國(guó)是導(dǎo)彈部門, 英國(guó)是復(fù)雜武器團(tuán)隊(duì)), 以保持學(xué)術(shù)和工業(yè)能力, 提高效率, 降低總成本, 并通過合作和出口支持未來應(yīng)用。 同時(shí), 努力最大化工業(yè)合力(重點(diǎn)是MBDA導(dǎo)彈系統(tǒng)公司在法國(guó)和英國(guó)的業(yè)務(wù)), 發(fā)展新型聯(lián)合復(fù)雜武器計(jì)劃, 共同研制應(yīng)用于下一代復(fù)雜武器的科學(xué)技術(shù)[22]。

復(fù)雜武器制造團(tuán)隊(duì)在英國(guó)國(guó)防部和MBDA的投資管理協(xié)議支持下, 負(fù)責(zé)不斷滿足英國(guó)復(fù)雜武器需求, 并保持英國(guó)發(fā)展尖端復(fù)雜武器技術(shù)的能力。 2022年2月21日, 英國(guó)國(guó)防部公布國(guó)防裝備計(jì)劃。 作為F-35 Block4升級(jí)工作的一部分, 2021年洛克希德·馬丁公司被授予合同, 將改進(jìn)的內(nèi)埋型“流星”增程空空導(dǎo)彈集成到F-35上, 如圖12所示。 但由于疫情和其他原因, 預(yù)計(jì)到2027年才能進(jìn)入服役, 而且有可能因?yàn)镕-35項(xiàng)目越來越龐大, 項(xiàng)目集成壓力會(huì)導(dǎo)致進(jìn)一步延遲。 MBDA公司目前已開始為集成工作交付“流星”測(cè)試彈, 以防平臺(tái)試驗(yàn)時(shí)間提前[23]。

圖12 “流星”導(dǎo)彈和SPARE-3導(dǎo)彈將集成到F-35上Fig.12 The Meteor missile and SPARE-3 missile will be integrated into the F-35

1.2.3 CW ITP計(jì)劃

2021年4月, 法國(guó)和英國(guó)與MBDA簽訂了一項(xiàng)4年合同, 啟動(dòng)了“復(fù)雜武器創(chuàng)新和技術(shù)合作”(CW ITP)計(jì)劃。 CW ITP的核心任務(wù)仍然是進(jìn)行TRL1-4研究和考慮2035年及以后的未來能力。 涉及5個(gè)持久技術(shù)領(lǐng)域(Enduring Technical Area, ETA): 材料、 結(jié)構(gòu)和電氣(MBDA公司); 任務(wù)系統(tǒng)和算法(MBDA公司); 導(dǎo)引頭(泰勒斯和萊昂納多英國(guó)公司); 推進(jìn)(賽峰公司和導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合公司); 毀傷(泰勒斯英國(guó)公司、 法國(guó)替代能源和原子能委員會(huì))。 ETA的任務(wù)是識(shí)別新一代導(dǎo)彈概念的關(guān)鍵技術(shù)趨勢(shì)、 能力改進(jìn)和潛在顛覆性技術(shù)[22]。

未來要實(shí)現(xiàn)三個(gè)新一代能力: 第一個(gè)是戰(zhàn)術(shù)打擊, 其構(gòu)想了空射武器家族, 將建立MBDA的“智能滑翔彈”和SPEAR生產(chǎn)線。 第二個(gè)是未來戰(zhàn)場(chǎng)彈藥, 將研究各種選項(xiàng), 聚集需求和提高互操作性。 第三個(gè)是未來空中優(yōu)勢(shì), 法國(guó)和英國(guó)“將確定路線圖, 發(fā)展用于未來作戰(zhàn)飛機(jī)的一系列通用武器和未來超視距空空導(dǎo)彈能力, 探索‘流星’導(dǎo)彈的后繼武器。”[22]

1.3 俄 羅 斯

俄羅斯正在發(fā)展其新一代空空導(dǎo)彈。 2021年莫斯科航展上, 蘇霍伊公司推出名為“絕殺”(Checkmate)的第五代輕型隱身戰(zhàn)斗機(jī)。 該戰(zhàn)斗機(jī)有3個(gè)內(nèi)部武器艙: 1個(gè)是機(jī)身下方的主武器艙, 2個(gè)位于進(jìn)氣道兩側(cè)、 前起落架附近的狹長(zhǎng)保形武器艙。 和“絕殺”戰(zhàn)斗機(jī)同臺(tái)出場(chǎng)的導(dǎo)彈武器如圖13所示, 中間是適配武器艙的R-77M, 用普通尾翼代替了柵格式尾翼。 從現(xiàn)場(chǎng)展出的機(jī)載武器模型看, 該機(jī)可配備R-77M中遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈、 R-74M近距空空導(dǎo)彈。 也有消息稱, 主武器艙能容納3枚4 m長(zhǎng)的R-37M遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈。 前起落架前部的2個(gè)保形武器艙可攜帶近距空空導(dǎo)彈[24-25]。

圖13 R-77M導(dǎo)彈Fig.13 R-77M missile

R-77M空空導(dǎo)彈(產(chǎn)品180)采用有源相控陣導(dǎo)引頭和雙脈沖固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī), 比其他遠(yuǎn)程導(dǎo)彈更短, 并且具有剪短的尾翼, 可以掛載在Su-57戰(zhàn)斗機(jī)的內(nèi)部武器艙中, 如圖14所示。 除了具有比R-77更緊湊的尺寸和更遠(yuǎn)的射程(150 km左右)之外, 其有源相控陣天線技術(shù)使導(dǎo)彈可在極端范圍內(nèi)有效應(yīng)對(duì)小型和靈活的目標(biāo), 使導(dǎo)彈能夠在自身周圍保持360°鎖定[26]。

圖14 Su-35發(fā)射R-37M導(dǎo)彈Fig.14 Su-35 is launching a R-37M missile

R-37M遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈(產(chǎn)品610M)于2020年底在Su-35戰(zhàn)斗機(jī)上開始測(cè)試。 該彈的射程可達(dá)200 km, 最大飛行馬赫數(shù)可達(dá)6, 不僅能攻擊戰(zhàn)斗機(jī), 還能夠攻擊預(yù)警機(jī)和巡航導(dǎo)彈。 R-37M的高超聲速飛行能力使其可在2～3 min內(nèi)命中最大射程內(nèi)的目標(biāo)。 導(dǎo)彈在大部分飛行段使用基于高精度激光陀螺儀的慣性制導(dǎo)系統(tǒng)。 如果目標(biāo)突然改變方向, 載機(jī)可以通過無線電重新實(shí)施瞄準(zhǔn)[27]。 2022年10月, 俄羅斯媒體報(bào)道, 俄羅斯空天軍Su-57戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射R-37M導(dǎo)彈, 在距離217 km處擊落烏克蘭軍隊(duì)一架Su-27、 一架Su-24, 創(chuàng)造了空中實(shí)戰(zhàn)中擊落敵方高機(jī)動(dòng)戰(zhàn)機(jī)的最遠(yuǎn)距離世界紀(jì)錄[28]。 R-37M空空導(dǎo)彈出口型RVV-BD, 如圖15所示。

圖15 RVV-BD 導(dǎo)彈Fig.15 RVV-BD missile

2021年1月底, 溫貝爾公司披露其研發(fā)的一種遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈“完成了初步測(cè)試, 達(dá)到足以使執(zhí)行文件獲得字母‘O’的程度。”按俄羅斯國(guó)防工業(yè)界的說法, 字母“O”表示允許導(dǎo)彈初始批生產(chǎn)。 溫貝爾可能指的是準(zhǔn)備掛裝在Su-57戰(zhàn)斗機(jī)內(nèi)部武器艙的新一代重型導(dǎo)彈——產(chǎn)品810。 810導(dǎo)彈于2017年7月6日開始進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn), 最大射程預(yù)計(jì)300 km, 目前沒有公開過[29]。

溫貝爾還在進(jìn)行有關(guān)“未來產(chǎn)品300M”的概念研究。 300M是K-30(300)或K-MD(300)近距導(dǎo)彈的后繼型。 K-30(300)計(jì)劃裝備第五代米格多任務(wù)戰(zhàn)斗機(jī)(如圖16所示), 后因資金短缺而中斷。 300導(dǎo)彈采用了AOMZ戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈公司開發(fā)的Merlushka或“Lambskin”新型紅外成像導(dǎo)引頭, 能識(shí)別目標(biāo)并鎖定距離兩倍于以前的型號(hào)。 雙脈沖固體發(fā)動(dòng)機(jī)能提供較大比沖(約100 s)。 300導(dǎo)彈采用燃?xì)舛婵刂贫皇窍馬-74導(dǎo)彈那樣在發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴處裝擾流板來進(jìn)行控制。 可變氣體噴嘴的效能要高于擾流板, 而且, 噴嘴處裝擾流板會(huì)造成推力損失。 300M與300相比有哪些變化目前還不得而知, 但總體配置應(yīng)該沒有改變。 推測(cè)其會(huì)采用新研的導(dǎo)引頭和控制系統(tǒng)組件以及改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。 300M導(dǎo)彈概念研究階段通常還不涉及導(dǎo)彈的實(shí)際構(gòu)造[29]。

圖16 新一代K-30導(dǎo)彈和現(xiàn)役的R-74M(產(chǎn)品750)導(dǎo)彈Fig.16 New generation K-30 missile and the in-service R-74M((Izdeliye 750) missile

另外一種近距導(dǎo)彈在2020年進(jìn)行了“大約30次發(fā)射試驗(yàn)”, 應(yīng)該是導(dǎo)彈獲準(zhǔn)進(jìn)行全尺寸批產(chǎn)前的最后階段試驗(yàn)。 這很可能是R-74M2(產(chǎn)品760)導(dǎo)彈, 其于2016年4月8日開始進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn), 并于2019年7月配備到Su-57進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。 R-74M2是現(xiàn)役的R-74M(產(chǎn)品750)改進(jìn)型, 彈徑減小, 所以能裝到Su-57的內(nèi)部快速發(fā)射武器艙中[29]。 R-74M如圖17所示。

圖17 (從前向后)近距RVV-MD(R-74M),中距 RVV-SD(R-77-1), 遠(yuǎn)程RVV-BD(R-37M)Fig.17 (From front to back) the short-range RVV-MD(R-74M), medium-range RVV-SD(R-77-1) and long-range RVV-BD(R-37M)

2022年7月, 據(jù)俄羅斯國(guó)防部長(zhǎng)謝爾蓋·紹伊古透露, 一種裝備Su-57戰(zhàn)斗機(jī)的新型中距空空導(dǎo)彈已經(jīng)進(jìn)入試驗(yàn)最后階段, 第一批生產(chǎn)型導(dǎo)彈預(yù)計(jì)在年底交付作戰(zhàn)部隊(duì)。 該導(dǎo)彈由溫貝爾設(shè)計(jì)局研發(fā), 名稱和性能指標(biāo)目前保密。 紹伊古稱, 新導(dǎo)彈將有助于提高戰(zhàn)斗機(jī)防區(qū)外空中作戰(zhàn)效率和增大空中交戰(zhàn)目標(biāo)的范圍(目標(biāo)包括采用隱身技術(shù)的小型飛行器)。 該導(dǎo)彈首次在2019年11月披露, 預(yù)計(jì)將補(bǔ)充現(xiàn)有的主要空空導(dǎo)彈R-77M以及遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈R-37M、 產(chǎn)品810[30], 如圖18所示。

圖18 Su-57戰(zhàn)斗機(jī)上掛載著K-77M(產(chǎn)品180)導(dǎo)彈最新改型, 可能是沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)型K-77ME(產(chǎn)品180-BD) 導(dǎo)彈Fig.18 Su-57 fighter carries the newer version of the K-77M(Izdeliye 180) and possibly a ramjet powered K-77ME((Izdeliye 180-BD)

1.4 以 色 列

拉斐爾公司自籌資金研發(fā)了I-Derby空空導(dǎo)彈的遠(yuǎn)程改型I-Derby ER, 如圖19所示。 該導(dǎo)彈具備雙任務(wù)能力: 既可作為遠(yuǎn)程超視距空空導(dǎo)彈, 又可作為增程型面空導(dǎo)彈裝備SPYDER-SR/MR防空系統(tǒng)。 I-Derby ER保持了與I-Derby空空導(dǎo)彈相同的外模線和尺寸, 也保持了I-Derby的下視/下射和發(fā)射前鎖定/發(fā)射后鎖定功能, 以及抗電子干擾(ECCM)、 多射、 全天候交戰(zhàn)等能力[31]。

圖19 I-Derby ER導(dǎo)彈Fig.19 I-Derby ER missile

為了增加射程, 拉斐爾公司采用了雙脈沖火箭發(fā)動(dòng)機(jī), 能根據(jù)任務(wù)需求來優(yōu)化推力管理, 明顯增加飛行距離。 第二個(gè)脈沖由導(dǎo)彈飛行控制系統(tǒng)啟動(dòng), 可提供額外的速度、 加速度, 使導(dǎo)彈具有更好的末端機(jī)動(dòng)能力。 在空空任務(wù)中, 第二個(gè)脈沖可實(shí)現(xiàn)對(duì)100 km以外的防區(qū)外目標(biāo)交戰(zhàn)[31]。

I-Derby ER還采用了重新設(shè)計(jì)的小型電子組件, 以及新型射頻近炸引信, 用于引爆攔截彈戰(zhàn)斗部(總重量大約10 kg)。 新的射頻近炸引信裝在射頻導(dǎo)引頭底部周圍, 無需占用導(dǎo)彈額外的空間。 通過這些變化節(jié)省的空間可以為雙脈沖火箭發(fā)動(dòng)機(jī)增加更多的推進(jìn)劑[31]。

I-Derby ER新型固態(tài)射頻導(dǎo)引頭的性能參數(shù), 包括波形和占空比, 都是由軟件確定的, 該軟件可與其他軟件或編碼適配, 以應(yīng)對(duì)未來新的和不斷變化的威脅。 其他性能包括彈道成形能力(彈載計(jì)算機(jī)中先進(jìn)的算法根據(jù)發(fā)射條件和目標(biāo)狀態(tài)確定最優(yōu)彈道)以及基于拉斐爾公司的“全球鏈”軟件定義無線電數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的雙向通信能力[31]。

1.5 印 度

2022年10月4日, 在2022年印度空軍日(10月8日)慶祝活動(dòng)新聞發(fā)布會(huì)之前, 印度空軍發(fā)布了一段長(zhǎng)約9 min的宣傳片, 顯示該軍種的Su-30MKI戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行“神兵”-2(Astra Mk2)中距空空導(dǎo)彈的試射。 這是印度官方首次發(fā)布該型導(dǎo)彈的影像, 如圖20所示[32]。

圖20 Su-30MKI在試射“神兵”-2Fig.20 Su-30MKI is launching a Astra Mk2

“神兵”-2(Astra Mk2)導(dǎo)彈是“神兵”-1(Astra Mk1)中距空空導(dǎo)彈的改進(jìn)型, 主要換裝了雙脈沖火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以增大射程和改善末段機(jī)動(dòng)性能, 如圖21所示。 印度宣稱其最大射程可達(dá)160 km。 有消息稱, 印度正在為“神兵”-2開發(fā)Ku波段有源相控陣導(dǎo)引頭[33]。

圖21 “神兵”-2采用雙脈沖火箭發(fā)動(dòng)機(jī)Fig.21 The Astra Mk2 uses a double pulse rocket motor

“神兵”-1(Astra Mk1)是“神兵”(Astra)系列導(dǎo)彈的基本型, 最大射程為100 km, 最大飛行馬赫數(shù)為4.5, 已完成與印度空軍蘇-30MKI戰(zhàn)斗機(jī)的集成工作(如圖22所示), 正在與印度空軍的“幻影”2000、 MiG-29(含印度空軍的MiG-29UPG和印度海軍的MiG-29K)以及“光輝”戰(zhàn)斗機(jī)集成。 印度國(guó)防部于2022年5月31日與印度動(dòng)力學(xué)公司簽訂了一份總金額297.1億盧比(約合3.829 6億美元)的“神兵”-1導(dǎo)彈及相關(guān)設(shè)備采購(gòu)合同[32-33]。

圖22 “神兵”-1在Su-30MKI上進(jìn)行掛飛和試射Fig.22 The Astra Mk1 is carried and launched on Su-30MKI

印度還在研制“神兵”-3(Astra Mk3)遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈, 該型導(dǎo)彈采用固體燃料涵道式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī), 射程預(yù)計(jì)超過300 km[34]。 印度國(guó)防研究與發(fā)展組織確認(rèn)已完成“神兵”-3(Astra Mk3)超視距空空導(dǎo)彈掛載和分離試驗(yàn), 如圖23所示。

圖23 “神兵”-3超視距空空導(dǎo)彈掛載和分離試驗(yàn)Fig.23 The Astra Mk3 beyond-visual-range air-to-air missile mounting and separation tests

此外, 2022年5月9日, 印度防務(wù)研究組織網(wǎng)站報(bào)道稱, 印度國(guó)防部國(guó)防研究與發(fā)展組織已開始為“神兵”(Astra)空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)和開發(fā)一種統(tǒng)型通用發(fā)射裝置。 該裝置可適配不同的機(jī)型和“神兵”系列導(dǎo)彈[32]。

1.6 日 本

作為2022財(cái)年預(yù)算的一部分, 日本政府批準(zhǔn)繼續(xù)推進(jìn)與英國(guó)共同研制的“聯(lián)合新型空空導(dǎo)彈”(JNAAM), 如圖24所示。 日本防衛(wèi)省已明確準(zhǔn)備將3.5億日元(300萬美元)資金用于在2022財(cái)年進(jìn)行JNAAM原型空射試驗(yàn)(2022年4月開始)。 該聯(lián)合項(xiàng)目在2018財(cái)年轉(zhuǎn)入原型研制階段, 預(yù)計(jì)在2022財(cái)年完成原型試生產(chǎn)。 但項(xiàng)目進(jìn)度受到了疫情影響。 完成原型試生產(chǎn)后, 兩國(guó)將評(píng)估導(dǎo)彈性能, 接下來再?zèng)Q定該導(dǎo)彈是否進(jìn)入批生產(chǎn)[35]。

圖24 聯(lián)合新型空空導(dǎo)彈(JNAAM)Fig.24 Joint New Air-to-Air Missile

JNAAM項(xiàng)目在2014年由日本和英國(guó)共同啟動(dòng), 最初預(yù)計(jì)將在2023財(cái)年末(日本2024年3月)完成。 該項(xiàng)目中涉及到的英國(guó)導(dǎo)彈技術(shù)與MBDA公司的“流星”超視距空空導(dǎo)彈有關(guān)。 日本防衛(wèi)省則將基于三菱電氣公司AAM-4B導(dǎo)彈的先進(jìn)射頻導(dǎo)引頭技術(shù)集成到JNAAM上, 以增強(qiáng)導(dǎo)彈精度和性能, 支持JNAAM的研發(fā)。 日本和英國(guó)有望將JNAAM配備到其各自的F-35“閃電”Ⅱ多任務(wù)戰(zhàn)斗機(jī)上[35]。

2 結(jié) 論

縱觀上述各國(guó)的新一代空空導(dǎo)彈的發(fā)展情況, 可以總結(jié)如下:

(1) 為了在未來空戰(zhàn)的進(jìn)攻和防御任務(wù)中處于優(yōu)勢(shì)地位, 隱身作戰(zhàn)飛機(jī)裝備速度更快、 不可逃逸區(qū)更大的高殺傷概率空空導(dǎo)彈將成為2030年及以后的常態(tài)。 隨著有人/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)在各國(guó)的測(cè)試和部署, 會(huì)進(jìn)一步激發(fā)未來幾年網(wǎng)絡(luò)化、 多用途的新一代空空導(dǎo)彈的競(jìng)相發(fā)展。 美軍“下一代空中主宰”(NGAD)計(jì)劃要求具備下一代隱身能力的有人機(jī)和無人護(hù)航機(jī)合作, 攜帶彈藥、 觀察戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、 遂行電子戰(zhàn), 并可能對(duì)地面防空系統(tǒng)進(jìn)行攻擊。 NGAD的主要武器包括AIM-260 JATM、 模塊化先進(jìn)導(dǎo)彈(MAM)等, 而護(hù)航機(jī)將配備小型高速導(dǎo)彈(如“游隼”中距空空導(dǎo)彈等)。 俄羅斯Su-57戰(zhàn)斗機(jī)和“獵人”無人機(jī)也在進(jìn)行協(xié)同飛行試驗(yàn), R-77M和K-77ME中遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈、 R-37M和810遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈將配備在Su-57戰(zhàn)斗機(jī)上, 而配裝空空導(dǎo)彈模型的“獵人”無人機(jī)已展開飛行測(cè)試。 英國(guó)和法國(guó)也在積極推進(jìn)“流星”增程空空導(dǎo)彈在隱身戰(zhàn)機(jī)內(nèi)埋掛裝的進(jìn)程。 同時(shí), 殺傷率很高的新型近距導(dǎo)彈如俄羅斯R-74M2、 300M導(dǎo)彈也在研發(fā), 其有助于保持隱身優(yōu)勢(shì)的同時(shí)可在近距摧毀目標(biāo)。

(2) 關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展有力支撐空空導(dǎo)彈跨越式發(fā)展。 美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)了“空中優(yōu)勢(shì)技術(shù)”和未來遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈研發(fā)工作, 為新型導(dǎo)彈設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)方案探索。 而英國(guó)和法國(guó)在MCM ITP以及CW ITP計(jì)劃下合作研發(fā)了大量未來導(dǎo)彈系統(tǒng)新技術(shù), 確保成熟化的技術(shù)和創(chuàng)新能力引入未來導(dǎo)彈采辦項(xiàng)目:

1) 小型化電子元件和輕型AESA主動(dòng)導(dǎo)引頭成為首選, 如英國(guó)和日本合作研發(fā)的“聯(lián)合新型空空導(dǎo)彈”、 法國(guó)下一代“米卡”雷達(dá)型空空導(dǎo)彈、 俄羅斯R-77M導(dǎo)彈都采用了先進(jìn)AESA導(dǎo)引頭, 印度也在為其“神兵”-2(Astra Mk2)空空導(dǎo)彈研制Ku波段AESA導(dǎo)引頭。

2) 為了保證導(dǎo)彈具有高制導(dǎo)精度和優(yōu)異的抗干擾能力, 新一代空空導(dǎo)彈多采用多模導(dǎo)引技術(shù), 如美國(guó)“游隼”空空導(dǎo)彈, 而AIM-260 JATM據(jù)報(bào)道很可能采用了包括紅外和毫米波雷達(dá)在內(nèi)的多模導(dǎo)引頭。

3) 為了增大導(dǎo)彈射程各國(guó)都不遺余力, 美國(guó)AIM-260 JATM采用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī), 先進(jìn)的高密度裝藥可在不改變總體外形的情況下幫助提高性能。 以色列I-Derby ER導(dǎo)彈、 法國(guó)下一代“米卡”導(dǎo)彈和俄羅斯R-77M導(dǎo)彈、 印度“神兵”-2(Astra Mk2)導(dǎo)彈都采用了雙脈沖固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。 英國(guó)和法國(guó)“流星”導(dǎo)彈采用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)來增大遠(yuǎn)程作戰(zhàn)包線和殺傷概率, 同時(shí)還在試驗(yàn)混合推進(jìn)劑, 以提升最大射程。 俄羅斯R-77M的最新改型K-77ME和印度“神兵”-3(Astra Mk3)導(dǎo)彈也采用了沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

4) 導(dǎo)彈射程的大幅度提高, 對(duì)慣性組件和控制系統(tǒng)的精度都提出了更高的要求。 MBDA公司開發(fā)的新型低成本全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)抗干擾天線, 可利用GNSS導(dǎo)航參考數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾定位/跟蹤, 對(duì)GNSS干擾的早期探測(cè)使導(dǎo)彈能改變飛行路徑。

5) 通過對(duì)導(dǎo)彈編程可增大或減小戰(zhàn)斗部的效力以應(yīng)對(duì)不同的目標(biāo)和環(huán)境。 英國(guó)和法國(guó)MCM-ITP計(jì)劃研究了不同類型目標(biāo)的毀傷模型。 用活性材料代替戰(zhàn)斗部中的金屬部件可產(chǎn)生更強(qiáng)大的殺傷力, 同時(shí)能減少附帶損傷。 如果采用增材制造技術(shù), 戰(zhàn)斗部的成本還會(huì)降低。

6) 網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)能力不斷提升。 空空導(dǎo)彈與整個(gè)作戰(zhàn)體系深度融合, 具備網(wǎng)絡(luò)信息獲取和網(wǎng)絡(luò)制導(dǎo)能力。 此外, 作為空中對(duì)抗的前出節(jié)點(diǎn), 空空導(dǎo)彈不僅可實(shí)施硬摧毀, 還可兼顧對(duì)敵偵察、 干擾等多種任務(wù), 或臨時(shí)充當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)。 美國(guó)正在開展協(xié)同空戰(zhàn)的相關(guān)工作, 包括采用網(wǎng)絡(luò)化第三方傳感器來提供目標(biāo)數(shù)據(jù), 無需載機(jī)自身鎖定目標(biāo)。 以色列I-Derby ER導(dǎo)彈基于“全球鏈”軟件定義無線電數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的雙向通信能力, 增強(qiáng)了武器網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)性能。

7) 適應(yīng)性更強(qiáng)的新一代智能導(dǎo)彈將涌現(xiàn)出來。 美國(guó)、 英國(guó)和法國(guó)都在研究人工智能在復(fù)雜武器上的應(yīng)用。 美國(guó)空軍通過協(xié)同空戰(zhàn)研究提升機(jī)載武器網(wǎng)絡(luò)化自主協(xié)同作戰(zhàn)能力。 英國(guó)和法國(guó)在MCM ITP和CW ITP計(jì)劃下研究用于規(guī)劃攻擊任務(wù)的人工智能技術(shù)、 利用衛(wèi)星圖像進(jìn)行場(chǎng)景匹配的基于深度學(xué)習(xí)的新型自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù), 以提高導(dǎo)彈在拒止環(huán)境中的適應(yīng)性。 未來, 人工智能技術(shù)應(yīng)用于空空導(dǎo)彈的飛行控制、 彈道規(guī)劃、 任務(wù)決策、 目標(biāo)探測(cè)、 對(duì)抗干擾等環(huán)節(jié), 將使空空導(dǎo)彈實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)的高度自主化。

(3) 美國(guó)空軍大力推進(jìn)“數(shù)字戰(zhàn)役”行動(dòng)和數(shù)字轉(zhuǎn)型計(jì)劃, 通過基于數(shù)字主線和數(shù)字孿生技術(shù)的數(shù)字工程來改進(jìn)武器研發(fā)和生命周期管理, 由此將武器企業(yè)推向數(shù)字工程時(shí)代, 以更快的速度為美國(guó)空軍提供精確、 方便、 適應(yīng)性強(qiáng)、 高效的產(chǎn)品。 目前美軍正在利用“一號(hào)武器”(Weapon ONE)等“探路者”項(xiàng)目開展先行先試, 嘗試?yán)脭?shù)字主線技術(shù)通過先進(jìn)建模和仿真工具構(gòu)建覆蓋武器系統(tǒng)全壽命周期的集成數(shù)字環(huán)境, 合作方于其中協(xié)同工作, 無縫獲得設(shè)計(jì)更新、 任務(wù)狀態(tài)和信息反饋并共享數(shù)據(jù)庫(kù), 加快裝備研發(fā)和生產(chǎn)速度。 利用數(shù)字孿生技術(shù)在武器系統(tǒng)全壽命周期對(duì)其進(jìn)行持續(xù)驗(yàn)證和更新, 最終目標(biāo)是將數(shù)字孿生原型發(fā)展成為能與現(xiàn)實(shí)對(duì)應(yīng)物雙向交換數(shù)據(jù)的真正數(shù)字孿生裝備, 通過軟件升級(jí)來快速增強(qiáng)武器作戰(zhàn)能力(實(shí)現(xiàn)軟件定義能力)。

(4) 美軍正在空空導(dǎo)彈項(xiàng)目的研制過程中采用模塊化手段。 比如, “模塊化先進(jìn)導(dǎo)彈”具有可互換的導(dǎo)引頭和戰(zhàn)斗部, 可用作空空或空地導(dǎo)彈。 表明美軍推行的模塊化開放式系統(tǒng)架構(gòu)正在變革其武器設(shè)計(jì)。