
基本情况
“响尾蛇”空空导弹是世界上装备使用最为广泛的一个近距空空导弹系列,由美国海军军械试验站(后改名为美国海军武器中心,1992年后改名为海军航空武器站),于1951年正式开始研制。鉴于当时“猎鹰”和“麻雀”空空导弹正分别由休斯飞机公司和斯佩里公司为空军和海军研制,美国军方和有关部门反对该型号的呼声很高,但该试验站仍用有限资金开展型号设计工作,于1953年首次进行了发射试验并取得成功。导弹分5个独立舱段,可卸部件不超过24件,弹径127mm,制导装置体积小,线路简单,共有7个电子管,相当于1台普通电子管收音机,当时的批生产单价仅3000美元。
“响尾蛇”空空导弹虽然问世晚于“猪鹰”和“麻雀”空空导弹,但很适用于战后新出现的各种局部冲突和战争。在历次局部战争的推动下,不断改进发展并多次击败欲取而代之的竞争对手。因此,“响尾蛇”导弹从美国走向日本、英国、西德以及其他国家,行销世界。原型“响尾蛇”导弹(AIM-9A)未能投入批生产,大量投产的是第2个型号“响尾蛇”1A(AIM-9B),1956年7月进入美国海军服役,其编号为AAM-N-7A,随后进入美国空军服役,其编号为GAR-8,从1962年起均改为三军统一编号AIM-9B。从1958年“响尾蛇”(AIM-9B)首次在空战中应用并取得成功以来,不断改进发展。迄今为止,以AIM-9B为基本型,经历3代改进发展,形成了一个多达16种型号的“响尾蛇”空空导弹系列,还改进扩展为地空/空地导弹,如“小懈树”MIM-72地空导弹、“红眼睛”FIM-43单兵肩射防空导弹、“响尾蛇反辐射”AGM-122A空地导弹。现在,“响尾蛇”(AIM-9)系列已进入第4代,代号为AIM-9X,由美国海/空军联合发展。
结构和性能特点
该系列各型号导弹采用相同的鸭式气动外形布局和模块化舱段结构。基本型AIM-9B的结构,从弹头到弹尾依次为:导引头舱,舵机舱,战斗部舱,光学引信舱和发动机舱,共五个舱段组成。
导引头舱由光学系统、调制盘、光敏元件、万向环架、信号放大器、位标器锁定和驱动机构组成。光学系统中除头部整流罩外,其他组件如平面反射镜、球面反射镜及其上的镜筒和支撑玻璃,与调制盘和光敏元件一起,装在万向环架永久磁铁转轴上,构成具有陀螺特性的目标位标器,转速67Hz,视场角4°,框架角±25°,跟踪角速度11°/s,。光敏元件由锗滤光片和沉淀在圆玻璃片上的硫化铅(PbS)光敏层构成,该硫化铅红外探测器未采用致冷措施,灵敏度较低,太阳盲区20°。
舵机舱内除装有误差信号处理放大线路和燃气驱动双控制通道舵机外,还装有驱动舱机和涡轮发电机的燃气发生器,以及供给导弹单相交流电的电磁感应涡轮发电机。驱动力矩10.8dNm,舵面偏角18°,过渡时间0.4s。燃气发生器的药柱长119mm,外径31mm,重量134g,燃烧速度4.9mm/s,燃烧时间21.6s。涡轮发电机采用鞍形定子绕组,工作电压168V,输出功率150VA,频率6000Hz,重量20kg,体积69cm3。制导飞行时间20s。
战斗部舱内装MK-8破片杀伤式战斗部,长度340mm,直径127mm,重11.3kg,装药重量5kg,生成的破片数约1300块,破片飞散角10°~16°,杀伤半径9m。
引信舱内装有MK303红外近炸引信,长度170mm,外径127mm,重量3kg,视场倾角45°和75°,作用距离<10m,若该引信未动作,则导弹飞行25~26s后由自炸装置引爆。
发动机舱内装1台单级推力固体火箭发动机,总重35kg,装药重20kg,工作时间21s,推力26.68kN,比冲200s。
在弹体外部,两对后掠三角形舵面位于舵机舱所在的圆柱形弹体外侧,每个舵面后缘各装一个由钢制切刀和绕在切刀上的绝缘导线组成的触发引信的触发器,导弹命中目标时该导线被切断,保险执行机构接通引爆电路,使电雷管引爆战斗部。两对后掠梯形弹翼位于发动机舱所在的圆柱形弹体尾部,两者呈X-X形配置。每片弹翼后缘各装有一个陀螺舵,其轴线与弹轴呈45°(最初产品为90°),是一种气动补偿调整片,用于导弹飞行时的横滚稳定,使导弹的俯仰和偏航两个控制通道能互不干扰而正常工作,驱动该陀螺舵的能源来自导弹飞行时的迎面气流,其自身结构非常简单,这是“响尾蛇”空空导弹首次应用的新技术。此外,还有鸭式舵面的力矩平衡控制、燃气驱动的舵机和燃气发电机等,均属当时首创的新技术。
模块化舱段结构,是“响尾蛇”空空导弹的显著结构特点,使其在长达40多年的使用服役期间,随着作战要求的不断变化和技术水平的不断提高,能够有针对性地从其基本型开始,对各舱段结构进行局部更改,从而形成一个气动外形和结构布局基本相同、但性能有一定程度差别的、型号总数多达16个的“响尾蛇”空空导弹系列,其基本型AIM-9B从1957年投产到1962停产,共生产81000枚。从1962年开始,在该基本型基础上改进发展的各种空空型号简介如下:
(1)AIM-9C
该型号由美国海军和雷神公司专门为F-8舰载战斗机研制的半主动雷达型,也是“响尾蛇”近距空空导弹系列中唯一的雷达型产品。1955年9月开始研制,1962年投产,1965年装备F-8A舰载战斗机,1970年8月退役,共生产2000枚。除美国海军外,还向智利出口350枚。AIM-9C的改进型是“响尾蛇反辐射导弹”(SideARM)AGM-122A,由美国海军武器中心于1981年开始改进设计,美国莫托罗拉公司生产,1986年1月开始使用鉴定,1989年开始服役,装备美国海军和海军陆战队的武装直升机和固定翼攻击飞机,攻击地面高炮/导弹的指挥雷达。美国海军曾在1986财年获得8000万美元的拨款,以便将库存的全部885枚AIM-9C改装成AGM-122A。
(2)AIM-9D
该型号由美国海军、福特航宇通讯公司和雷神公司于1955年9月开始改进,1962年投产、服役,1965年停产。其主要改进之处,是导引头改用MK18Mod1型,采用氮致冷硫化铅光敏元件,并将氮气瓶置于发射架内。与基本型AIM-9B相比,导引头的灵敏度提高,其主要性能为:调制盘转速125Hz,跟踪角速度12°/s,视场角2.5°,框架角40°,工作时间60s。此外,发动机改用MK36Mod5型,总冲增加30~40%,比冲亦增大。燃气舵机的力矩增大,达到14dNm,舵面改为可拆卸,便于运输。燃气发生器的工作时间加长。弹翼后缘陀螺舵的安装角倾斜45,提高横滚稳定作用。近炸引信除红外型外,还增加射频型,可供选用。在结构上的差别,是舱段位置稍有变化,即近炸引信舱位于战斗部舱的前面;在外形上的差别是,弹头略为变尖,鸭式舵面的弦长增加,弹翼前缘后掠角加大,全弹长度增加30mm。该弹虽然总共仅生产1000枚,数量较少,但它是“响尾蛇”导弹海/空军分型发展的第一个海军型号,海军的“响尾蛇”AIM-9G/9H,均是在该型基础上改进而成的。
(3)AIM-9E
该型号由美国空军和福特航宇通讯公司于1955年9月开始改进,1962年投产、服役,1969年停产,共生产5000枚,均由库存的基本型改成。其主要改进之处,是采用热电致冷硫化铅光敏元件和新的电子部件,与基本型AIM-9B相比,导引头的灵敏度和低空性能均有所提高,半圆形红外整流罩采用氟化镁制成,调制盘转速100Hz,跟踪角速度16.5°/s,框架角40°,工作时间20s,低空攻击范围扩大,引信亦作了修改。它是“响尾蛇”导弹海/空军分型发展的第一个空军型号,空军的“响尾蛇”AIM-9J/9N/9P,均是在该型基础上改进而成的。
(4)AIM-9F
该型号由前联邦德国和博登湖仪器技术公司(FGW)于20世纪60年代中期开始改进,1966年首次试射,1969年投产、服役。其主要改进之处,是换用新研制的二氧化碳致冷硫化铅光敏元件并用硅整流罩取代玻璃整流罩,提高了探测灵敏度、抗背景和热辐射干扰能力,使太阳盲区减至5°。在进一步改进中,换用了新的半导体电子器件,提高了对活动目标的跟踪角速度;换用了高冲量固体火箭发动机,增大了导弹的机动性。该弹总共生产15000枚,其中5000枚是在引进美国的“响尾蛇”基本型AIM-9B上,换装新研制的FGW Mod.2导引头;6000枚则是按进一步改进合同,生产的新型AIM-9F(FGW2)导弹。
(5)AIM-9G
该型号由美国海军和雷神公司在AIM-9D基础上改进,1970年服役,交付海军2120枚。其主要改进之处,是导引头引入“响尾蛇扩展截获”工作方式,以提高前置截获能力,并获得离轴截获和跟踪能力,其余性能与AIM-9D相同。由于其性能改进不大,投产数目减少,转而生产新的改进型AIM-9H。
(6)AIM-9H
该型号由美国海军和福特航宇通讯公司在AIM-9D基础上改进,1972年服役,交付海军3000枚。其主要改进之处,是用固态电子器件取代真空电子管,提高可靠性和维修性,提高离轴截获和跟踪能力,导引头跟踪角速度增大到20°/s,舵机力矩增大到16dN,提高了机动性,缩短最小射程,采用连续杆式战斗部,适于高空使用。
(7)AIM-9J
该型号由美国空军和福特航宇通讯公司于1971年开始实施改进计划,到1975年共交付空军14000枚AIM-9J,均由库存的AIM-9B/9E改成,每枚改进费用仅需7000美元。其主要改进之处,是采用采用部分/全部固态电子器件,后者达到和超过AIM-9H的水平;采用切梢双后掠鸭式舵面,提高机动能力,随动系统响应时间为9H型的一半,转弯半径也小得多,除红外近炸引信外,还可选用主动激光引信。
(8)AIM-9N
该型号由美国空军和福特航宇通讯公司于1976年开始在AIM-9J型基础上改进,最初称之为AIM-9J1,1978年改称为AIM-9P,到1983年共交付空军7000枚AIM-9N。其主要改进之处,是全部采用固态电子器件,并用激光引信,提高可靠性和制导精度,其结构布局均未改动。
(9)AIM-9P
该型号由美国空军和福特航宇通讯公司于1978年开始实施出口改进型研制计划,到1983年共外销出13000枚AIM-9P,根据国外用户要求不同,分为AIM-9P1/2/3/4/5型,反映由低到高的性能改进水平。例如AIM-9P的后3种型号,均有全向攻击能力,第4种型号采用与AIM-9L相似的主动激光引信,第5种型号具有红外抗干扰能力。
(10)AIM-9K
该型号由美国空军和福特航宇通讯公司于1976年开始在9J型基础上改进,专门用于日本。其主要改进之处,是采用锑化铟红外光敏元件,提高灵敏度。
(11)AIM-9L
该型号由美国海/空军于1971年开始联合改进,1977年投产,1978年服役,1986年停产,美国、日本和欧洲共生产16000枚以上。美国海/空军联合改进该弹,是为了提高导弹的通用性。“响尾蛇”系列从基本型AIM-9B开始,分为海军和空军两个型号系列,即海军的AIM-9C/D/G/H和空军的AIM-9E/J/N/P。这些型号处于同一性能水平,但海/空军不能互换使用,关键在发射架不通用,海军型发射架上装有致冷氮气瓶,空军型发射架不带氮气瓶,这也是区分两个系列的标志。
AIM-9L的主要改进之处,是采用AN/DSQ-29全向导引头,内有氩致冷的锑化铟光敏元件,位标器由卡塞格伦旋转光学系统和位于其焦平面上的固定调制盘构成,进一步提高探测灵敏度,并保留“响尾蛇扩展截获”(SEAM)工作方式,具有全向探测、离轴截获和跟踪能力。此外,采用少烟、高比冲固体火箭发动机,工作时间为60s;舵面形状改为双三角形,弹翼加大翼展,改善横滚稳定性能,显著提高机动性能。该型弹不仅成为美国军方的制式装备,而且向国外大量出口,80年代初向日本和欧洲转让生产技术。
(12)AIM-9M
该型号由美国海/空军于1979年开始在AIM-9L基础上联合改进,1980年投入试生产,1982年投入批生产,到1986年生产总数超过3000枚,现仍在装备使用和生产中。该弹仍采用鸭式气动外形布局和模块化舱段结构,主要改进之处是采用新型MK36Mod11少烟固体火箭发动机,并提高导引头的抗红外干扰能力。因此,在性能上有飞跃发展,具有快速跟踪、离轴发射能力,最大射程增大、最小射程缩短,机动过载显著提高,能实施全向攻击,用于目视近距格斗空战;同时,根据在1991年海湾战争中暴露出来的缺陷,着重改进了抗红外和闪光弹干扰能力。2002年10月,阿曼、阿联酋和捷克三国的空军,分别同美国政府签订了总经费超过3500万美元的购买该弹合同,用来装备阿曼和阿联酋空军的F-16战斗机,以及捷克空军的L-159战斗机。
(13)AIM-9R
该型号由美国海军和洛拉尔公司(前飞歌-福特公司、后福特航宇通讯公司)根据“先进响尾蛇”计划,于1986年开始在AIM-9M上研制,1988年开始载飞试验,拟在1992~1994年将首批5000枚AIM-9M改为AIM-9R。其主要改进之处,是早期改进型号采用视频CCD器件导引头和带微处理机的跟踪装置,增大截获距离、提高抗红外干扰能力,并取消以前各型“响尾蛇”导引头所需的致冷器;后期改进型号采用视频/红外双模导引头,或者多元红外成像导引头,同时减小弹翼/舵面尺寸,以降低雷达反射截面和气动阻力。但是,美国国防部曾在1992年下令海军停止研制该型导弹,要求美国海军和空军联合研制美国空军提出的AIM-9X导弹。鉴于后者进度推迟,AIM-9R计划已经恢复实施,以满足海军近期装备需要。
(14)AIM-9S
该型号由美国空军和雷神公司于90年代初在AIM-9M上改进,随后进入空军服役,现仍在生产中。其主要改进之处,是提高导引头灵敏度和抗红外干扰能力,换装少烟固体火箭发动机,加大战斗部重量。其结构和性能与AIM-9M基本相同,不同之处是战斗部稍大些。
基本战术技术性能
| | AIM-9L | AIM-9M | AIM-9P4/5 | AIM-9R | AIM-9S |
| 最大射程 | 17.7km | 17.7km | 17.7km | 17.7km | 17.7km |
| 最小射程 | 500m | 500m | 500m | 500m | 500m |
| 最大速度 | M2.5 | M2.5 | M2.5 | M2.5 | M2.5 |
| 使用高度 | >25000m | >25000m | >25000m | >25000m | >25000m |
| 最大过载 | 35g | 35g | 35g | 35g | 35g |
| 制导系统 | 被动红外 | 被动红外 | 被动红外 | 射频或视频-红外双模 | 被动红外 |
| 引心 | 主动激光 引信 | 主动激光 引信 | 主动激光 引信 | 主动激光 引信 | 主动激光 引信 |
| 战斗部 | 爆炸破片 重9.5kg | 爆炸破片 重11.4kg | 爆炸破片 重12kg | 爆炸破片 重9.5kg | 爆炸破片 重10.15kg |
| 动力装置 | 1台固体火箭发动机 | 1台固体火箭发动机 | 1台固体火箭发动机 | 1台固体火箭发动机 | 1台固体火箭发动机 |
| 弹重 | 87kg | 87kg | 82kg | 87kg | 86kg |
| 弹长 | 2.87m | 2.87m | 3.07m | 2.87m | 2.87m |
| 弹径 | 127mm | 127mm | | 127mm | 127mm |
| 展翼 | 640mm | 640mm | 640mm | 640mm | 640mm |
来源于中国航空信息网