国外新一代空空导弹进展研究

引用格式： 赵鸿燕 . 国外新一代空空导弹进展研究［ J］. 航空兵器，2023， 30（ 6）： 1-10.

Zhao Hongyan. Research on the Development of New Generation Air.to.Air Missile Abroad［ J］. Aero Weaponry，2023， 30（ 6）： 1-10.（ in Chinese）

摘  要：      为满足以体系对抗为特征的信息化、智能化空战的需求，世界各国不断推出新的空空导弹概念，美国空军“下一代空中主宰”（Next Generation Air Dominance，NGAD）项目设立了“空中主宰空对空武器”专项，为其下一代隐身战机开展新型导弹概念探索和集成研究，如AIM-260“联合先进战术导弹”（Joint Advanced Tactical Missile，JATM）、“模块化先进导弹”（Modular Advanced Missile，MAM）。同时，美国空军大力推进导弹数字工程，如启动了“一号武器”（Weapon ONE）等探路者项目，利用数字孪生技术快速增强武器作战能力，改进研发和采办流程。法国和英国在“导弹材料和组件创新技术合作”（Materials and Components for Missiles， Innovation and Technology Partnership，MCM ITP）和“复杂武器创新和技术合作”（Complex Weapon Innovation and Technology Partnership，CW ITP）计划下研发大量下一代导弹技术。俄罗斯、以色列、印度、日本也都在研制自己的新一代空空导弹。大量新技术的涌现促使空空导弹高速发展，新型空空导弹适应复杂作战环境的反隐身、抗干扰性能以及小型化、网络化、多用化、数字化、智能化水平不断提升。未来，空空导弹将以新的姿态被赋予新的使命， 在空战体系中发挥更大的作用。

关键词：     新一代空空导弹;空中主宰空对空武器;数字武器;联合先进战术导弹；模块化先进导弹；MCM ITP/CW ITP计划;I-Derby ER;“神兵”;联合新型空空导弹

中图分类号：     TJ760

文献标识码：    A

文章编号：     1673-5048（2023）06-0001-10

DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2023.0064

收稿日期： 2023-04-13

作者简介： 赵鸿燕（1973-），女，甘肃天水人，高级工程师。

1  国外研究和应用情况

1.1  美  国

1.1.1  美国空军“空中主宰空对空武器”

美国空军“下一代空中主宰”（NGAD）项目设立了“空中主宰空对空武器”（Air Dominance Air-to-Air Weapon）专项，2018财年预算为该专项分配100.3万美元，用于开展概念发展、机弹综合评估和技术风险降低工作，以确定2030年及以后能够改善持久性、生存能力、毁伤能力、连接性、协同作战和经济可承受性的作战概念和技术。2019财年投资1 114.7万美元，开展分析和演示验证，试验备选概念和技术的作战价值，为当前和未来空中优势能力的差距提供解决方案。2019～2022财年计划共投入1 631.4 万美元，开展概念探索和集成研究［1］。

2021年9月，美国空战司令部司令凯利在美国空军协会年会上表示，美国空军需要“第五代武器”来装备其第五代飞机。美军的“下一代空中主宰”（NGAD）计划要求具备下一代隐身能力的有人机和无人护航机合作，携带弹药、观察战场态势、遂行电子战，并可能对地面防空系统进行攻击。据推测，NGAD的主要武器很可能包括AIM-260“联合先进战术导弹”（Joint Advanced Tactical Missile，JATM）、“模块化先进导弹”（MAM）。雷神公司的“游隼”（Peregrine）空空导弹（如图1所示）长度为AMRAAM的一半（弹长约182.9 cm，弹重约68 kg），采用先进的小型多模导引头、爆破战斗部、先进固体火箭推进系统以及轻型紧凑弹体结构和高性能模块化控制系统［2-3］，具有全天候、高装载量、小型、快速、轻量级的特点，可能是NGAD“系统簇”中护航飞机的理想选择。洛克希德·马丁公司的CUDA导弹（如图2所示）是一种雷达制导的小型多任务碰撞杀伤导弹［4-5］，尺寸与“游隼”相似，但具有独特的控制系统，是洛克希德·马丁公司对美国空军研究实验室（AFRL）开展的“小型先进能力导弹”（Small Advanced Capability Missile，SACM）项目的响应。这些导弹可能装备NGAD或后继者［1］。

（1） AIM-260 “联合先进战术导弹”（JATM）

洛克希德·马丁公司正在研发的AIM-260 JATM可能采用包括红外和毫米波雷达在内的多模导引头以及固体火箭发动机。美国空军一直在佛罗里达州埃格林空军基地的靶场测试JATM，其外形与AIM-120导弹可能非常相似。洛克希德·马丁公司正在开展组件小型化工作以装载更多的推进剂。先进的高密度装药可在不改变总体外形的情况下提高导弹性能。战斗部有不同选择： 一种选择是定向战斗部；另一种选择，JATM可能是一种撞击拦截弹，不使用战斗部，从而为推进剂腾出空间。JATM可挂载在F-22战斗机内部主武器舱中，通过导轨/弹射发射装置发射［6］。

自2020年4月以来，美国空军一直在进行QF-16全尺寸空中靶标（Full-Scale Aerial Target，FSAT）飞行任务，目标是让AIM-260 JATM最早于2022年开始装备美国空军和美国海军飞机，如图3所示。2020年执行了大约30次FSAT任务，其中4月进行了8次QF-16飞行任务，10月完成了6次飞行，另外2次取消。大量测试任务包括将F-16战斗机转为无人机靶标，以及作为有人测试机进行模拟对抗训练和靶试试验。无人机靶标模式下，导弹没有安装真实战斗部，二者如果距离足够近，靶机在导弹战斗部杀伤半径内，就可以认为导弹成功杀伤靶机［7］。

位于佛罗里达州的SAI飞行试验站，在2021年1～3季度支持AIM-260 JATM飞行试验。同时开展的还有协同空战的相关工作，包括采用网络化第三方传感器来提供目标数据，无需载机自身锁定目标。最近的演习都集中在此类复杂“杀伤链”交战上［7］。

2022年3月31日，美国《空军杂志》网站报道称，美国空军副参谋长大卫·纳霍姆中将表示，在退役33架老旧的第20批次（Block 20）F-22战斗机后，机队战斗机大部分为较新的第30/35批次（Block 30/35）；空军计划组建全新训练单位，配合AIM-260 JATM，继续保持F-22强大的制空能力［8］。

2022年4月27日，美国空战司令部司令凯利发布了一张F-22战斗机的艺术效果图，图中每架飞机都携带着隐形增程油箱和细长的外翼吊舱（可能是红外搜索和跟踪系统或者电子战系统），其前缘有开孔。一架F-22发射了一枚新型导弹，可能是AIM-260 JATM，如图4所示。据推测，AIM-260射程达到260～300 km［9-10］。

（2） “模块化先进导弹”（MAM）

根据美国空军2023财年研究、开发、测试和评估（RDT&E）预算文件，MAM是另一个高度机密的项目，将于2023年进行战斗机“运动学测试”（现场测试发射）。预算文件显示该项目编号为0603036F，2023财年预算1.256 88亿美元，推测应该不是一次性的研究，而可能是一个持续数年的演示验证项目。该武器可挂载在不同的平台上执行不同任务，可能具有可互换的导引头和战斗部，可用作空空或空地导弹。还可能采用“堆叠式”模块化推进剂系统以增加射程。伦敦皇家联合军种研究所高级研究员Justin Bronk推测该项目旨在实现一种通用导弹，既适于有内部武器舱的战斗机，也适于有大尺寸载荷外挂能力的战斗机。雷神公司开发的“远程交战武器”（Long Range Engagement Weapon，LREW）（如图5所示）和波音公司开发的“远程空空导弹”（Long-Range Air-to-Air Missile，LRAAM）很可能包括在内，二者都采用模块化技术，两级推进系统可大幅增加导弹射程［1，11-12］。

2021年9月，在美国空军协会召开的“航空、航天与网络”年会上，波音公司首次展出其远程空空导弹（LRAAM）模型，如图6所示，但该方案尚处于早期阶段，并未公布基本性能。模型显示是一款两级布局空空导弹，尺寸符合用户的尺寸限制。两级外形相似，结构、部件实现最大程度的通用。导弹采用圆柱型弹体，X型小展舷比弹翼、尾舵。部分舵面安装在纵向整流罩上。头部整流罩表明采用了雷达导引头，但具体的数据未知。毁伤目标的方式也不得而知。可能采用传统的爆破-杀伤战斗部。也可能放弃战斗部，高性能导引头确保与目标直接碰撞［13-14］。

1.1.2  美国空军数字化武器

为了彻底变革当前的武器研发和采办流程，美国空军正在开展以构筑包含工业部门在内的集成数字环境为关键目标的“数字战役”行动和数字转型计划，利用多个“探路者”项目开展先行先试，以评估推进武器数字工程的有效性、效率和成本［15］。

“一号武器”是美国空军三个数字工程标杆项目之一，也是美国空军“数字战役”的一个“探路者”项目。2021年1月，AFRL弹药部宣布，埃格林武器数字化工作团队利用虚拟作战弹药仿真系统完成了“一号武器”演示验证。该项目正在探索采用虚拟环境来测试武器。AFRL称“一号武器”演示验证在过去一年取得了重大进展，并强调了数字工程对作战人员的价值。试验基于“灰狼”协同式集群武器系统原型的“24小时空中任务指令”周期模型，利用数字孪生技术快速增强武器作战能力。数字孪生是现实世界实体的虚拟表现，能在整个系统生命周期中与实体孪生共享数据，与其物理实体（如武器）是同步的，如图7所示。该演示验证显示了如何从飞行中的武器收集数据并与战场环境数据一起通过先进的战场管理系统（Advanced Battlefield Management System，ABMS）发送回来。在人工智能/机器学习技术辅助的高性能计算机系统上运行数字孪生，对可能的软件升级进行评估。在确定最适当的做法后，信息迅速返回到战区实体武器，几乎实时或者在下一个“24小时空中任务指令”周期改进其性能［16］。

AFRL弹药部主任认为，数字孪生技术是数字工程的终极表现，就像军力倍增器，赋予武器系统极大的灵活性和适应性。“这次演示验证是将武器企业推向数字工程时代、加速武器发展和改进过程所迈出的第一步。”接下来，该项目会进一步将其数字孪生原型发展成为能与其现实对应物双向交换数据的真正数字孪生装备［16］。

“一号武器”项目可实现多种能力，包括开发权威的武器真相源、软件工厂/DevSecOps仿真途径、弹载飞行软件和政府拥有的基于云的技术栈。该全面、数字化、敏捷、开放的生态系统项目将整个政府、工业界和学术界的最佳实践和标准结合起来用于武器研发。其开发的基于模型的武器政府参考架构，促进了武器系统数据的灵活性、模块化、重用性和一致性，同时为政府在整个生命周期内使用和保障武器建立了技术和协作基线［16］。