2021年国外空空导弹发展动态研究
作者: 任淼 刘晶晶 文琳
摘 要:全面介绍了2021年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X、AIM-120、“远射”项目、新型空空导弹技术,欧洲的ASRAAM、IRIS-T、FCAAM、MICA NG、“流星”,俄罗斯的“产品”300M,以色列的“怪蛇”-5和I-Derby ER,印度的“阿斯特拉”等空空导弹最新研制进展和试验情况,最后总结了空空导弹的最新发展特点。
关键词:空空导弹;AIM-9X;AIM-120;AMRAAM-ER;“远射”;远程空空导弹;CAST;ASRAAM;IRIS-T;FCAAM;MICA NG;“流星”;“产品”300M;“怪蛇”-5;I-Derby ER;“阿斯特拉”
中图分类号:TJ760
文献标识码:A
文章编号:1673-5048(2022)04-0033-09
DOI:10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0104
0 引 言
空空导弹作为空中对抗主要武器,始终以满足空中优势作战要求为目标,其性能的高低成为决定战争胜负的重要因素之一。经过不断的创新发展和升级换代,美国空空导弹一直处于领先地位,欧洲等国紧随其后。本文对2021年最新空空导弹发展情况进行了详细论述[1]。
1 国外空空导弹的最新进展
1.1 美国空空导弹及武器项目
1.1.1 AIM-9X BlockⅡ导弹
2020~2022财年,美军计划在AIM-9X BlockⅡ项目中投入研究、发展、试验与鉴定(RDT&E)经费1.112亿美元,导弹采购经费7.769亿美元,购买AIM-9X BlockⅡ/Ⅱ+导弹1 892枚,其中BlockⅡ+导弹123枚。2021财年,美军完成了v9.4作战飞行软件的作战试验和部署。计划2022财年1季度开展SIP Ⅳ系统改进项目,通过研发先进传感器和升级电子器件来降低导弹分系统部件的老旧风险。需要改进和升级的老旧硬件包括惯性测量装置、导弹处理器单元、控制舵机系统电池和纳米复合光学陶瓷导引头头罩[2]。美国海军AIM-9X BlockⅡ项目时间表如图1所示。
图1中,Lot为生产批次;FRP为批量生产;OFS为作战飞行软件;ECP为工程更改建议;CDR为关键设计评审;OTRR为作战试验准备状态评审;Dev.Test为研制试验;FOT&E为后续作战试验与鉴定。
AIM-9X BlockⅡ导弹制导舱的故障占导弹故障的95%,其中80%的故障需要更换新的惯性测量装置(IMU)。2021财年之后,美军将无法对原有的机械惯性测量装置进行采购或维修。从2024年开始,AIM-9X BlockⅡ+(AIM-9X-4)战术弹和挂飞训练弹将使用新的制导舱以提高可靠性。由于新制导舱内的环形激光陀螺的形状和安装方式不同,必须更换整个制导舱[3]。
2020年5~11月,美军使用v9.410作战飞行软件(OFS)对AIM-9X BlockⅡ导弹进行了后续试验与鉴定(FOT&E)。FOT&E共进行了6次导弹发射试验(5枚实现了致命拦截),检查截获、跟踪和可靠性的挂飞试验以及建模仿真试验。挂飞试验收集的适用性数据表明,v9.410作战飞行软件满足F-15和F-16飞机的部署要求。这些数据还将用于评估是否能解决IOT&E中F/A-18战斗机使用AIM-9X BlockⅡ导弹时发现的适应性缺陷。
2020年12月,美军开展了AIM-9X BlockⅡ和AIM-120C/D导弹的联合网络安全测试以及杀伤力建模与仿真。测试重点包括武器作战飞行软件、主机平台1553总线连接、导弹数据链、弹药应用程序软件以及通用弹药BIT/重新编程设备支持[4]。
雷神技术公司也积极拓展AIM-9X BlockⅡ导弹在防空作战中的应用。2021年9月,Dynetics公司获得了美国陆军价值2.37亿美元的间接火力防护能力(IFPC)增量2样机研制合同,生产移动式陆基武器系统,以对抗巡航导弹和无人飞机系统的威胁,如图2所示。Dynetics公司选择了AIM-9X导弹和密封整装弹药箱(AUR-M)作为其拦截弹。计划2024年3月底前生产16个发射装置和60个拦截弹。该系统采用了一个开放系统架构和新的发射装置,可以与美国陆军的“哨兵”雷达和综合防空与反导作战指挥系统(IBCS)一起工作,具有网络弹性和电子战防御能力,拥有360°防空包线,能够同时打击多个目标。美国陆军计划在2023财年部署一个导弹连,在2025财年部署第二个导弹连[5]。
2021年5月,雷神技术公司向美国海军交付了第1万枚AIM-9X导弹[6]。2021年6月,雷神技术公司获得AIM-9X BlockⅡ导弹第7批大批量生产合同,为美国海军、空军及其盟友制造565枚AIM-9X BlockⅡ/Ⅱ+导弹,价值3.282亿美元[7]。
目前有25个国家/地区采购了近3 000枚AIM-9X BlockⅠ和BlockⅡ/Ⅱ+导弹。2021年3月,阿拉伯联合酋长国申请采购AIM-9X BlockⅡ+导弹用于F-35战斗机的外部挂载。6月,美国国务院批准向菲律宾出售24枚AIM-9X BlockⅡ战术导弹、24枚挂飞训练弹,价值为4 240万美元[8]。
1.1.2 AIM-120先进中距空空导弹
2020~2022财年,美军计划投入RDT&E经费为2.628亿美元,采购经费12.549亿美元,购买AIM-120D导弹961枚。由于F3R(外形、接口以及器件换新)项目试验计划延迟和导弹生产线的重新调整,美国海军决定2022财年不采购AIM-120D导弹[9]。美国海军AIM-120项目时间表如图3所示。
图3中,Q为季度;F3R为外形、接口以及器件换新;CDR为关键设计评审;TRR为试验准备状态评审;CET为对抗新型威胁;EMD为工程和制造研制; FCA为功能配置检查;MVP为最小可行生产;MVCR为最小可行的能力版本; ECP为工程更改建议;CA为合同授予;Opt为选择。
美军在2017年和2020年完成了AIM-120D导弹系统改进项目(SIP)中SIP-1和SIP-2软件的部署。2021年3月,先进中距空空导弹联合项目办公室(JPO)在穆古角海上试验靶场完成SIP-3软件集成试验项目(ITP)的最后一次导弹发射试验,为后续的作战试验和2022年的部署作好准备。由于美军增加了SIP-3软件试验,其功能配置检查(FCA)推迟到2021财年3季度,部署推迟到2022财年2季度。
美军开展的F3R项目旨在减轻AIM-120导弹制导舱陈旧问题,并将F3R导弹命名为AIM-120D-3导弹。由于F3R项目出现了硬件集成问题,试验准备状态评审(TRR)推迟到2021年第4季度,AIM-120D-3导弹部署推迟到2023财年3季度。SIP-3F项目就是在AIM-120D-3导弹上安装SIP-3软件,计划2022财年交付SIP-3软件,完成SIP-3F和对抗新威胁功能配置检查(FCA),并开展SIP-3 Tape 2和SIP-4软件的研发工作。SIP-3 Tape 2软件旨在解决新功能、新威胁和作战试验出现的缺陷。SIP-4软件就是利用新的F3R硬件实现导弹性能的最大化[10]。
美国海军的F/A-18F战斗机分别于2020年12月、2021年5月在海上试验靶场完成了两次AIM-120D-3非制导导弹的实弹发射试验,导弹以预定的飞行轨迹飞行,验证其新型GPS-IMU(全球定位系统/惯性导航系统)导航和控制系统(导弹的安全分离自动驾驶仪和自由飞行导航能力),评估导弹截获、跟踪和导向目标的能力,并为后续一系列研发飞行试验提供了关键数据。这两次自由飞行发射试验的成功是AIM-120D-3导弹集成试验阶段的重要里程碑,对圆满完成F3R项目具有重要意义[11]。F/A-18F战斗机发射AIM-120D-3导弹如图4所示。
2021年3月,埃格林空军基地空军寿命周期管理中心授予雷神技术公司一份价值7 400万美元的合同,为F-15, F-16,F/A-18,F-22,F-35战机以及其他2029财年前可能服役的下一代制空(NGAD)平台等集成AIM-120导弹,计划2032年3月完成。2021年4月,美军新披露的F-15EX“鹰”Ⅱ战斗机拥有23个武器挂点,执行空空作战任务时,可挂载AIM-120导弹12枚[12]。
2021年3月,一架F-15C战斗机发射了1枚AIM-120导弹,在有记录以来最远的距离“杀伤”了一架BQM-167小尺寸无人靶机。此次试验中的导弹未进行任何改进,成本花费非常小,增强了战斗机的武器使用包线,也为未来埃格林试验和训练靶场的远程武器试验提供支撑。美国空军未来计划在多平台上对AIM-120,AIM-260导弹等远程武器开展试验,以改善远程杀伤链能力[13]。
2021年8月,美军第85试验评估中队的F-15C战斗机首次利用红外搜索跟踪系统(IRST)的数据进行了AIM-120导弹实弹发射,成功命中QF-16全尺寸空中目标。IRST的被动目标跟踪能力与APG-63v3雷达相结合,将目标位置数据通过数据链传给AIM-120导弹,多光谱传感器协同工作,使导弹成功拦截目标并闭合杀伤链[14]。
雷神技术公司致力于AMRAAM-ER导弹转接舱段的研制,将AIM-120C-7导弹直径约为178 mm的制导舱安装在ESSM直径254 mm的发动机和控制舱上,并对制导段的软件进行了优化以充分利用发动机的推力。2021年,AMRAAM-ER导弹投入生产[15]。2021年4月20日和22日,雷神技术公司和康斯伯格公司在挪威的Andya试验中心,首次完成了2枚AMRAAM-ER程控试验弹(CTV)的发射试验,评估了导弹性能和发射架接口,其关键飞行数据用于未来导弹软件算法的改善。发射时采用了KDA公司新的加长版NASAMS MK2发射箱,可容纳6枚导弹[16]。AMRAAM-ER制导试验弹(GTV)对抗空中目标的试验将在2021年年底进行。AMRAAM-ER导弹的下一个生产版本将采用AIM-120-C8制导舱、新型火箭发动机以及新控制舵机系统。挪威Nammo Raufoss公司研制一个直径较大(254 mm)的端羟基聚丁二烯(HTPB)固体推进火箭发动机,按照其所需的任务参数改进AMRAAM-ER导弹的推力曲线。KDA研制了新的控制舵机系统,优化导弹的飞行控制算法。新AMRAAM-ER导弹比AIM-120导弹要长305 mm,与基准导弹的性能相似,但能够满足严寒天气下的存储需求,预计在2022年底开展飞行试验[16]。AMRAAM-ER导弹如图5所示。
2021年5月,雷神技术公司进行了AMRAAM-ER导弹在F-35战斗机内置武器舱的数字化适配检查。F-35A战斗机可以在内置武器舱挂载2枚AMRAAM-ER导弹,也可集成到已经部署AIM-120导弹的第四代战斗机的机翼和腹部中心线下。雷神技术公司称合同授予后,AMRAAM-ER导弹将在3~4年实现空中作战能力,射程超过AIM-120D导弹[17]。