空空导弹70年发展综述.docx

    空空导弹70年发展综述    樊会涛　崔颢　天光Reference： 回顾了空空导弹产生的历史背景和70年四代空空导弹的发展历程， 论述了空战需求和技术进步共同推动空空导弹产生和不断更新换代的观点； 详细分析了空空导弹作战应用的演变过程——从空战的辅助武器到空战力量的决定性因素， 阐明了空空导弹的发展主线——始终以满足空中优势作战为目标， 从尾后攻击到全向攻击， 从近距格斗到中远距拦射； 最后对空空导弹的未来进行了展望， 提出了空空导弹“六化”的发展需求和技术发展的六个支配性主题Keys： 空空导弹； 综述； 空战； 复杂环境； 展望； 雷达； 红外TJ760 ： A： 1673-5048（2016）01-0003-10Abstract： This paper reviews the historical background of airtoair missiles emergence and the 70year development course of their four generations； discusses the point of view that air combat requirements and technology advancement have concurrently pushed the generation and continued improvement of the missiles； analyzes in detail the evolution of combat applications of the missiles which， being secondary in the past， have become the decisive element in a[本文来自于WWW.zz-news.cOM]ir combat； explains the main development patterns of the missiles which always strive for meeting the goal of air superiority and have been advanced from rearonly attack to allaspect attack and from dogfight to beyondvisualrange intercept； finally forecasts the future of the missiles and proposes the sixpoint development requirements and the six pivotal topics in technology development.Key words： airtoair missile； review； air combat； complex environment； forecast； radarguided missile； infraredguided missile0引言1946年， 冷战大幕拉开， 美国不动声色地投入了与苏联的军备竞赛， 一批武器研究项目悄然立项。

美国海军军械测试站开始研制红外制导的空空导弹， 美国休斯飞机制造公司开始研制雷达制导的“猎鹰”空空导弹， “猎鹰”成为世界上第一种正式服役的空空导弹[1-2] 从1946年到2016年， 空空导弹整整发展了70年， 空战需求的牵引和科学技术的进步使得空空导弹性能逐步提高， 现在已发展成为制导方式多样化， 远、 中、 近距系列化和海、 空、 陆军通用化的空空导弹家族， 世界各国发展的空空导弹型号多达100种 近三十年局部战争的经验表明， 空空导弹已成为空中对抗的主要武器， 其性能的高低已成为决定战争胜负的重要因素， 空空导弹成为各军事强国优先发展的武器装备 [3-4]1空战需求催生空空导弹空中交战的雏形是从使用手枪、 步枪开始， 但其恐吓意义远大于实战意义 1930年机炮服役， 空战进入“近身肉搏”的机炮时代， 二战期间机炮是战斗机唯一具有作战效益的空战武器， 其重要性达到极致 随着飞机飞行速度越来越快、 机动战术越来越多， 机炮固有的射程近、 弹道直、 单发杀伤威力不够等缺陷也逐渐暴露 为了解决这一问题， 飞行员迫切希望能有一种攻击距离更远、 攻击占位更宽松、 有一定自主攻击能力的新式空战装备。

战争驱使德国人又一次率先发明出一种“颠覆性的空战武器” 1943年初， 德国的Kramer博士开始设计X-4空空导弹， 这被公认为是世界上第一个可供实战使用的空空导弹 德国空军希望这种导弹能在盟军轰炸机的机炮射程之外对其进行攻击， 改变空战格局 1945年初， 德国工厂的1 300枚X-4导弹只等装配火箭发动机后即可装备部队， 然而就在此时， 位于斯图加特的工厂被盟军空袭， 导弹火箭发动机全部被毁， X-4空空导弹最终未能投入实战[5]二战后， 美苏争霸推动了导弹装备与技术的发展 1946年， 美国海军军械测试站的麦克利恩博士开始研制一种“寻热火箭” 1949年11月， 他设计出了红外导引头的核心——红外探测器 以此为基础， 美国在1953年研制出了闻名遐迩的第一种红外型空空导弹——“响尾蛇” 图1所示为“响尾蛇”空空导弹之父麦克利恩博士 1947年， 美国休斯飞机制造公司获得了研制“猎鹰”雷达型空空导弹的合同， 休斯公司之所以获得合同， 关键在于该公司成功研制了“受激辐射微波放大”（MASER）元件， 这是实现雷达制导的基础 然而“猎鹰”的研制异常艰辛， 休斯公司为之付出了几近破产的沉重代价， 直到1954年才获得试验成功， 图2所示为美国的“猎鹰”AIM-4空空导弹[6]。

空空导弹从诞生那刻起， 就肩负着制空作战的使命 1958年9月的中国台海空战开创了人类使用空空导弹进行作战的先河 1966年3月， 在中国广西南宁地区上空首次用霹雳-2乙空空导弹击落美国“火烽”无人机 1961～1974年的越南战争中， 空空导弹首次得到大规模实战运用 经过印巴战争、 越南战争、 中东战争、 马岛战争、 海湾战争等多个战争的洗礼， 空空导弹技术日趋成熟， 发射距离、 探测性能、 机动性能和抗干扰能力不断升级， 作战运用日趋完善， 命中率也不断提高， 具体如图3所示 美国兰德公司在2008年发表的研究报告《空战的过去、 现在和未来》中总结到：“空中优势是美国所有常规军事行动的基础， 而当前的空中优势依赖于先进的态势感知、 隐身和超视距空空导弹 ”[7]谁拥有先进的空空导弹， 就拥有决定空战胜负的重要力量， 进而可能影响整个战争的进程 [8-9]2空空导弹四代发展历程空空导弹经过70年的发展， 经历了从无到有、 从弱到强， 发展成为一个庞大的系列， 形成了红外和雷达两种制导体制， 两种体制互补搭配使用 它是机载武器中出现较晚、 发展最快的一类武器 战争是空空导弹发展的源动力， 技术突破推动其更新换代， 按照导弹的攻击方式和采用的标志性技术划分， 世界各国公认空空导弹已走过四代的发展历程， 目前正在发展第五代[10]。

2.1第一代空空导弹20世纪50年代， 第一代空空导弹开始服役， 实现了空空导弹从无到有的跨越， 使得飞行员有了在航炮射程以外摧毁目标的武器 第一代空空导弹就建立了红外与雷达两种制导体制， 此后两种体制一直并存并沿着各自的道路发展 第一代红外弹采用单元非制冷的硫化铅探测器， 工作在近红外波段， 只能探测飞机发动机尾喷口的红外辐射 第一代雷达弹采用雷达驾束制导模式， 载机雷达的主波束时刻指向目标， 导弹需要沿载机波束飞向目标第一代空空导弹主要用于攻击亚音速轰炸机， 由于技术上的限制， 飞行员在战术使用上只能从目标的尾后采用追击方式进行攻击， 这对载机的占位提出了很高的要求， 在空战中很难觅得发射时机 同时第一代导弹射程有限， 机动能力差， 目标稍作空中机动， 就很容易将导弹摆脱 第一代导弹作战使用情况并不理想， 实战命中率只有10%左右 第一代红外弹的典型代表有美国的“响尾蛇”AIM-9B、 苏联的K-13等， 雷达弹的典型代表有美国的“猎鹰”AIM-4A、 “麻雀”AIM-7A、 中国的PL-1等[11]2.2第二代空空导弹第二代空空导弹于20世纪60年代中期开始服役， 重点解决了第一代导弹空战中暴露的性能和可靠性问题。

从这一代开始， 逐渐形成近距用红外导弹， 中距用雷达导弹的作战运用体系 第二代红外弹采用单元致冷硫化铅或锑化铟探测器， 敏感波段延伸至中红外， 探测灵敏度提高， 可探测飞机发动机的尾焰 第二代雷达导弹采用圆锥扫描式连续波半主动雷达制导， 具有一定的上视前侧向攻击目标的能力 同时针对第一代导弹的性能问题对导弹气动外形、 推进系统、 引战系统等进行了改进， 导弹的攻击包线有所扩大第二代空空导弹主要用于攻击超音速轰炸机和歼击机， 飞行员可以从目标尾后较大范围内进行攻击， 增加了战术使用灵活性 从实战效果看， 存在的主要问题是低空下视能力差， 机动能力有限， 难以对付高机动目标， 不能适应战机间的格斗需要 尽管如此， 第二代空空导弹在空战中的使用率有所提高， 空空导弹逐渐取代机炮成为主战武器 这一时期的空空导弹代表， 红外弹有美国的“响尾蛇”AIM-9D、 苏联的“蚜虫”P-60等， 雷达弹有美国的“麻雀”AIM-7D/E等[11]2.3第三代空空导弹20世纪80年代是空空导弹发展的黄金时期 对第一、 二代导弹研制道路与实践经验教训的归纳总结， 结合精确制导技术的发展， 使第三代导弹的技术升级做到了有的放矢。

第三代红外弹采用高灵敏度的单元或多元致冷锑化铟探测器， 能够从前侧向探测目标， 具有离轴发射能力， 机动过载达35以上 第三代雷达弹采用了单脉冲半主动导引头， 具有下视下射能力 数字自动驾驶仪的引入， 以及发动机、 引信、 战斗部等组件水平的提高， 使这一代导弹的性能得以全面提升， 具有“全高度、 全方位、 全天候”作战能力， 可以全向攻击大机动目标第三代空空导弹的作战运用灵活性大幅提高， 空空导弹真正具备了近距格斗与超视距作战能力， 战术运用日趋成熟， 在马岛战争、 海湾战争等实战中大放异彩 第三代导弹的问题集中体现在导弹抗干扰能力不足以及半主动雷达导引体制自身的缺陷上 第三代红外弹典型代表有美国的“响尾蛇”AIM-9L、 苏联的P-73（如图4所示）和中国的PL-9C等 雷达弹典型代表有美国的“麻雀”AIM-7F、 英国的“天空闪光”等[11]2.4第四代空空导弹20世纪后20年的几次局部战争表明， 空中力量对战争胜负起着至关重要的作用， 空空导弹作为空战的主要武器成为世界军事强国优先发展的装备 第四代空空导弹呈现诸强割据、 众花齐放的局面， 美、 俄、 欧等军事强国均有优秀的导弹代表型号， 值得一提的是， 中国实现了第四代空空导弹的自主研制， 从而崛起为世界空空导弹版图新的一极。

为适应空战全面迈入信息化体系对抗的新要求， 第四代空空导弹主要解决了探测性能不足、 抗干扰能力弱和半主动制导的体制缺陷 这一时期， 红外成像探测、 主动雷达导引、 复合制导、 大攻角气动外形及飞行控制技术的发展与应用， 奠定了第四代发展的技术基础 随着第四代导弹的服役， 空战真正进入了超视距时代， 空空导弹成为空战效能的倍增器第四代红外弹采用了红外成像制导、 小型捷联惯导、 气动力/推力矢量复合控制等关键技术， 能有效攻击载机前方±90°范围的大机动目标， 具有较强的抗干扰能力， 可以实现“看见即发射”， 降低了载机格斗时的占位要求 典型代表有美国的“响尾蛇”AIM-9X、 英国的ASRAAM（现属于欧洲导弹。