任淼 李浩 劉晶晶 文琳



摘 要:全面介紹了2020年國外空空導彈最新發展情況, 重點論述了美國的AIM-9X、 AIM-120、 微型自衛彈藥(MSDM)、 “槍手”項目、 “遠射”項目、 新型遠程空空導彈, 歐洲的IRIS-T導彈、 MICA導彈、 “流星”導彈, 俄羅斯空空導彈, 印度的“阿斯特拉”導彈等最新研制進展和試驗情況, 最后總結空空導彈的最新發展特點。
關鍵詞: 空空導彈; AIM-9X; AIM-120; AIM-260; MSDM; “槍手”項目; “遠射”項目;? IRIS-T; MICA; 流星; R-77; R-37; 阿斯特拉
中圖分類號: TJ760??? 文獻標識碼:??? A?? 文章編號: 1673-5048(2021)05-0038-08
0 引? 言
2020年, 新冠疫情使各國空空導彈的研制和生產都受到了不同程度的影響。美國國防部一些重要的采購計劃大概推遲了三個月, 雷神技術公司大約有9.5萬人居家辦公并采取了削減成本的措施[1]。盡管如此, 各國依然持續推進現有空空導彈型號的改進和升級, 披露了新的空空武器概念以及未來需要集中精力研發的有關空空武器的關鍵技術。本文對2020年最新的空空導彈發展情況進行了詳細的論述。
1 國外空空導彈的最新進展
1.1 美國空空導彈及武器項目
2020年, 美國空軍計劃在158億美元的秘密研究與開發預算基礎上, 再增加6 200萬美元用于“具有空中優勢, 是在任何沖突中取得勝利基礎”的武器研究工作。該經費有可能用于2019年披露的AIM-260“聯合先進戰術導彈”(JATM)[2]。由于JATM是一個機密項目, 2021財年預算提案未涉及其相關發展計劃, 原計劃在2022年實現初始作戰能力。美軍正在對埃格林空軍基地靶場進行提升以測試JATM和其他遠程武器[3]。
1.1.1 AIM-9X BlockⅡ導彈
美國海軍和空軍在AIM-9X BlockⅡ項目研究、 發展、 試驗與鑒定(RDT&E)經費的投入截止到2025年和2027年, 分別為3.052億美元和3.856億美元, 并在2035財年后不再采購AIM-9X BlockⅡ導彈, 采購總量為11 635枚, 經費為66.335億美元。截止2019財年, 美軍已購買AIM-9X BlockⅡ導彈3 884枚[4]。
2019~2021財年, 美軍計劃投入RDT&E經費1.205億美元, 導彈采購經費8.356億美元, 購買AIM-9X BlockⅡ/Ⅱ+導彈1 888枚[5]。2020財年2季度, 美軍完成v9.4作戰飛行軟件的研發試驗和集成試驗(DT/IT-D1), 計劃2021財年1季度完作戰試驗(OT-D1), 3季度部署v9.4軟件[6]。如圖1所示。
2020年4月, 海軍空中系統司令部(NAVAIR)授予雷神技術公司價值920萬美元的合同, 為美軍的AIM-9X BlockⅡ導彈采購數字焦平面陣列(DFPA)樣機。目前AIM-9X系列導彈都采用模擬焦平面陣列(FPA)。
該合同是2019年9月宣布的價值1 050萬美元合同的修訂, 計劃開展數字焦平面陣列權衡分析, 傳感器升級和電子器件的初步設計, 為AIM-9X BlockⅡ系統改進和風險降低工作提供支持。預計在18到24個月完成新的數字焦平面陣列樣機的研制, 以及與模擬焦平面陣列性能對比工作。未來將開展飛行試驗, 以及數字焦平面陣列與AIM-9X導彈的集成工作[7]。
2020年7月, 美國空軍第85試驗與鑒定中隊的F-15C戰斗機首次使用洛克希德·馬丁公司的Legion紅外搜索和跟蹤吊艙提供的目標數據, 發射了AIM-9X BlockⅡ導彈。模塊化的Legion吊艙容納多種有效載荷, 如圖2所示。飛行員能夠單獨使用AN/ASG-34紅外搜索與跟蹤(IRST)傳感器遠程定位和跟蹤目標。帶有Legion吊艙和AIM-9X BlockⅡ導彈的戰斗機可以處于電磁靜默狀態, 導彈的雙向數據鏈和發射后鎖定功能可以使導彈在導引頭沒有鎖定目標的情況下發射、 殺傷并摧毀視距外目標, 實現導彈的最大作戰效能[8]。
2020年9月, 美國空軍第556試驗與鑒定中隊的MQ-9“死神”無人機成功地發射了AIM-9X BlockⅡ導彈對抗一架模擬巡航導彈的BQM-167靶機, 如圖3所示。第53聯隊高級戰斗管理系統(ABMS)Onramp 2在試驗中將中隊的作戰單元與MQ-9無人機的地面駕駛艙連接, 幫助無人機發射AIM-9X BlockⅡ導彈擊中了靶機。聯合全域指揮與控制(JADC2)為MQ-9無人機和操作人員及時、 準確地獲取目標信息提供了關鍵數據。演示驗證證明, 網絡集成和跨域解決方案顯著減少了從目標發現到交戰再到戰斗毀傷評估的總時間。這項試驗的成功探索了飛機和地面駕駛艙與JADC2集成, 也證明MQ-9無人機除可執行典型反恐作戰任務外, 還具有對空作戰能力[9]。
2020年3月, 雷神技術公司獲得了價值3.924億美元的AIM-9X導彈第20批次生產合同, 為美軍和22個國外用戶生產AIM-9X BlockⅡ和Ⅱ+戰斗彈、 掛飛訓練彈、 特殊掛飛訓練彈等[10]。7月, 又獲得了價值3 470萬美元的第20批次的補充合同, 生產58枚AIM-9X BlockⅡ導彈、 61枚BlockⅡ掛飛訓練彈等。第20批次導彈生產工作將于2023年7月完成[11]。
根據美國國防安全合作局(DSCA)發布的采購通報, 2020年已有科威特、 加拿大、 瑞士、 韓國、 芬蘭等5個國家購買AIM-9X BlockⅡ/Ⅱ+導彈和AIM-9X BlockⅡ掛飛訓練彈(CATM), 數量共計937枚。AIM-9X BlockⅡ+導彈也隨F-35戰斗機出口到了瑞士和芬蘭。
1.1.2 AIM-120先進中距空空導彈
根據美國2021財年預算顯示, 美軍在AIM-120導彈項目中投入的RDT&E經費為15.187億美元, 采辦經費為175.55億美元, 共為美軍購買導彈17 470枚, 比2020財年的17 312枚增加了158枚(海軍數量增加)。美國空、 海軍分別在2026財年和2025財年后不再購買AIM-120導彈。
美軍計劃在2019~2021財年投入的RDT&E經費為2.641億美元, 采購經費17.996億美元, 購買AIM-120D導彈1 505枚, 如圖4所示。
2020年9月, 雷神技術公司獲得價值1.25億美元為期4年的不確定交付物、 不確定數量(IDIQ)AIM-120導彈系統改進項目(SIP)合同, 為庫存AIM-120導彈系列提供軟件升級, 進行增量研究、 研發、 集成、 試驗和性能演示驗證工作。目前, SIP項目已經完成了3/4的研制工作, 即SIP-1、 SIP-2和SIP-3。SIP-1于2017年4月和5月在美國海軍和空軍部署; SIP-2在2018年9月進入作戰試驗與鑒定, 在2020年1季度部署; SIP-3計劃在2021財年四季度部署; SIP-3F就是將SIP-3的能力移植到AIM-120的外形、 接口以及器件換新(F3R)導彈上, 計劃在2023財年1季度部署。F3R是AIM-120導彈生產單位減少和材料短缺項目, 以減輕AIM-120導彈制導艙陳舊問題, 為第32批次后的導彈生產提供保障。全部合同工作預計到2026年9月20日完成[12]。
2020年5~6月, 美國海軍VFA-147戰斗機中隊與美國空軍一起在埃格林空軍基地完成了武器系統評估項目(WSEP)。海軍第2航空母艦艦載機聯隊(CVW-2)的戰術噴氣機中隊參與了由第83戰斗機武器中隊舉行的實彈發射活動, 據悉一共發射了26枚空空導彈。WSEP量身定制了“戰斗弓箭手”和“戰斗鐵錘”兩個訓練任務, 對整個武器系統, 包括飛機、 導彈的配裝和裝載, 武器的實彈發射、 制導以及最終殺傷力進行全過程評估。第83戰斗機武器中隊收集的數據為AIM-120D系統改進項目3(SIP-3)作戰試驗發射提供了保障。試驗中F-35A和F-35C戰斗機發射了7枚AIM-120D導彈, EA-18G電子戰飛機發射了1枚AIM-120D導彈。此次行動為美國空軍和海軍作戰人員提供了寶貴的數據和反饋, 并為戰略武器的分配和輸送提供了依據[13]。
2020年7月, AFRL授出一份研制Skyborg實驗性無人機系統第一架驗證機的合同。最新公布的想象圖展示了無人機從內部武器艙發射AIM-120空空導彈, 表明Skyborg無人機可以獨立承擔空對空任務。美國空軍希望在2023財年交付首個作戰型Skyborg無人機。Skyborg無人機可作為F-22戰斗機4機編隊的“忠誠僚機”, 也可為F-35戰斗機伴飛誘騙敵方空空導彈, 增強作戰效能[14]。
2020年9月, 美軍使用“國家先進面空導彈系統”(NASAMS)對模擬巡航導彈進行了有史以來最低空的一次攔截試驗。NASAMS與在非常低空飛行的模擬來襲巡航導彈的BQM-167無人靶機進行了交戰, 驗證了NASAMS系統的升級工作[15]。
2019年12月, 雷神技術公司獲得了價值7.68億美元的非競爭性固定價格加獎勵金合同, 用于第33批次AIM-120導彈的生產, 計劃在2023年2月28日完成[16]。2020財年和2021財年是F3R導彈(AIM-120D-3)首批次的大批量生產, 由于該導彈采用了更新和昂貴的組件, 導致導彈成本的增加。2020年, 美國海軍更新了導彈訓練系統計劃, 增加了對掛飛訓練彈CATM-120D的需求, 2020財年和2021財年, 采購掛飛訓練彈60枚[17]。
隨著未來AIM-260聯合先進戰術導彈的列裝, 美軍將會逐步減少AIM-120導彈數量。但雷神技術公司表示未來十年AIM-120導彈年生產率將保持或超過700枚/年。截止第30生產批次, 已生產AIM-120導彈21 000枚, 計劃在2030年達到30 000枚[18]。2020年, AIM-120國際用戶達到40個, 根據DSCA發布的采購通報, 有印度、 匈牙利、 荷蘭、 日本、 西班牙、 保加利亞、 阿拉伯聯合酋長國7個國家擬購買AIM-120C-7/C-8導彈(AIM-120C-8可能就是AIM-120D導彈)裝備其戰機和NASAMS防空系統, 合同金額高達134.5億美元。
1.1.3 微型自衛彈藥(MSDM)
2020年1月21日, AFRL彈藥部更新發布微型自衛彈藥(MSDM)技術研發合同的招標書 [19]。
7月21日, 雷神技術公司打敗洛克希德·馬丁公司獲得價值3.75億美元的不確定交付物/不確定數量合同(ID/IQ), 用于研究和開發MSDM的飛行試驗準備彈。首次任務訂單價值9 340萬美元, 時間為39個月, 預計于2023年10月完成, ID/IQ協議周期為60個月。
MSDM是一種技術成熟的小型化高致命性導彈, 已經開展了多年研究工作, 尺寸約為AIM-9X導彈的25%~30%。
MSDM用硬殺傷末端防御機理對抗對空導彈的威脅, 是AFRL軟殺傷自防御措施的備選方案之一[20]。AFRL在2019年完成了地基“自衛高能激光演示器”(Shield“護盾”)第一階段試驗, 擊落多種導彈, 并計劃在2021~2025年攜帶150 kW級激光器吊艙進行空中打擊。如果試驗成功, 防御用的Shield吊艙將轉交作戰部隊使用。碰撞硬殺傷和激光對抗不是新技術, 但兩個系統在空中應用還是首次[21]。
1.1.4 DARPA新概念空射武器
美國國防預先研究計劃局(DARPA)在2021年國防預算中披露了反高能激光、 可調效應武器、 港口防御/水雷對抗措施、 “遠射”(Longshot)、 “槍手”(Gunslinger)、 動態空域控制、 彈性網絡分布式多收發器通信、 便攜式光學集成網絡收發器和非動能效應器共9個項目, 投入經費1.016億美元, 探索在高強度、 高風險戰場環境下有效打擊敵人, 并保證己方高價值平臺安全的途徑和方法。其中“槍手”項目和“遠射”項目側重于空射武器的新概念研究。
1.1.4.1 “槍手”項目
“槍手”項目計劃研制出一種帶有槍炮系統的空射戰術射程導彈。該系統性能參數包括總射程(包括轉運到目標、 留空和交戰)和武器系統效能。
研發這種導彈系統需要解決的系統和技術問題有: (1)寬廣作戰包線所需的空氣動力學、 推進系統和有效載荷能力的飛行器概念; (2)支持機動和目標識別的算法, 可加快選擇并與目標交戰的指揮決策; (3)在設計和開發過程中融入模塊化設計以降低成本。
2021財年, “槍手”項目預算經費為1 327萬美元。計劃開展研究包括推進、 彈藥、 傳感器、 GPS和通信技術; 開發支持項目作戰概念的更高保真度的建模和仿真環境; 開展方案設計尺寸制定和綜合活動。
“槍手”項目使用“導彈”一詞暗示著其是一種消耗性武器, 不是可回收、 可重復使用的無人機。一架高空轟炸機或未來武器庫飛機將“槍手”導彈發射到目標區域上空, 以提供一種更持久、 更精確的與地面或空中目標交戰手段。利用機炮擁有足夠大的彈艙, 也可以輕松地近距離與多個目標交戰, 并將焦點從一個目標迅速轉移到另一個目標的特點, 在提供近距離空中支援時, 彌補高空轟炸機和低空近距離空中支援快速噴氣機之間的能力鴻溝[22]。
美國空軍計劃在2021財年退役44架A-10攻擊機, 并最終將A-10攻擊機全部替換為F-35A戰斗機。內置于F-35A戰斗機的25 mm口徑4管GAU-22航炮, 配彈182發。而A-10攻擊機擁有最強大的30 mm口徑7管GAU-8“復仇者”航空機炮, 配彈1 174發。DARPA也可能正在考慮將“槍手”由隱身飛機在內部攜帶, 作為未來提供空中槍炮能力的潛在替代手段。其可以飛入高威脅區域, 而不會使發射載機處于戰場危險之中[23]。
1.1.4.2 “遠射”項目
“遠射”項目是研發一種多模式推進的武器系統并進行飛行演示驗證, 可顯著增強交戰距離和武器對抗敵方空中威脅的效能。該武器系統可由現有戰斗機外部掛載, 或由轟炸機內部攜帶。空中系統采用多模式推進方式, 利用速度較慢的遠程(更高燃料效能)飛行器把空空導彈運輸到交戰區, 使多枚空空導彈更高效地與目標進行末端交戰, 增加末端飛行的能量, 減少對手反應時間, 提高殺傷概率。該項目還將對多模式推進的其他應用進行評估。
2021財年計劃開展工作有: 啟動飛行器的概念設計, 并開始作戰分析, 展示設計方法的任務效用; 對演示驗證系統進行系統需求評審; 完成演示驗證系統的初步設計并進行初步設計評審; 進行風險降低的研究; 充分開展作戰分析, 展示設計方法的任務效用。2021財年的預算經費為2 200萬美元。
“遠射”項目似乎與DARPA在2017年9月公布的一項名為“飛行的導彈發射裝置”(Flying Missile Rail, FMR)的概念十分相似, 如圖5所示。DARPA計劃設計一種武裝無人機, 可以掛載在F-16或F/A-18戰斗機的導彈掛架上, 能以馬赫數0.9飛行20 min, 可攜帶2枚AIM-120導彈打擊超視距目標。該無人機為一次性消耗品, 計劃采用高度自動化的計算機數控(CNC)加工或3D打印等先進制造工藝, 原計劃在2019年底完成。對比兩個項目發現, FMR的重點工作在發射平臺性能和制造方式上, 而“遠射”項目重點放在武器系統多模式推進系統的應用和作戰概念的探索上。
1.1.5 新型遠程空空導彈技術研究
2020年5月, AFRL彈藥部發布了一份信息征詢書(RFI), 邀請工業部門和政府實驗室聯合開展新型遠程空空導彈技術研究工作, 目的是促進政府與行業之間的合作, 提高對新興技術的識別和評估。
投標書包括創新型遠程空空導彈設計概念的全尺寸樣彈, 以及實現此能力的關鍵技術的描述。標書的關鍵要素是射程要顯著超過現有空空導彈, 并明確其命中距離、 發射距離、 高度、 速度等條件, 以及飛行到目標的最小時間[24]。
新型導彈必須可裝入第五代戰斗機的武器艙內, 且長度不超過156 inch(3.96 m)。AFRL感興趣的配置包括單級或多級固體火箭發動機空空導彈, 或者吸氣式空空導彈, 也可以是其他配置的空空導彈。新型武器的設計要綜合考慮技術可行性、 性能、 資源可用性、 成本、 可制造性。
感興趣的技術有推進技術, 如多脈沖固體火箭發動機、 流量調節能力、 推進劑、 藥柱形狀、 外殼和內襯; 在戰斗部與致命性方面, 要求采用緊湊設計, 高的單發殺傷概率, 采用“新穎”的彈體和緊湊型控制系統; 在制導、 導航和控制方面, 采用最佳導引算法、 緊湊型GPS的M碼信號、 增強型的導引頭和傳感器; 在電源方面, 采用先進的電池技術以及超級電容器; 在掛載方面, 采用新穎的掛載和投放概念, 以及先進的能源輸送和先進的數據傳輸[25]。
信息征詢書未提到其想要的是比現役導彈更小的導彈。近幾年來, 增加載彈量是美國空軍對新型空射彈藥的最高要求之一, 獲得尺寸較小但射程相同的武器十分不易, 為此空軍計劃制造一系列適合裝進內埋武器艙的武器。
這份信息征詢書旨為新型的速度更快、 射程更遠的空空導彈尋求“新穎”的方法和技術概念, 但目前尚不清楚這些新型武器將如何與現有的幾種新型空空導彈項目互補。未來的這些新型空空武器概念有可能會改進或替代現有的AIM-120導彈和AIM-9X導彈, 并將與處于保密狀態的AIM-260導彈配合使用。
1.2 歐洲的空空導彈
1.2.1 IRIS-T導彈
IRIS-T導彈是德國迪爾防務公司為滿足歐洲近距空空導彈需求的一種解決方案, 已經交付了超過4 100枚。IRIS-T導彈也是新型高模塊化、 高靈活性陸基防空系統的核心, 開發了IRIS-T-SLS近程和IRIS-T-SLM中程兩種系統, 通過開放的接口, 可靈活集成到各防空系統架構中, 形成分層防空能力[26]。
IRIS-T-SLS系統(見圖6)使用IRIS-T空空導彈作為攔截彈, 僅有一些細微的軟件更改。2019年11月, 瑞典國防裝備管理局在維德賽爾試驗靶場進行了IRIS-T導彈的首次陸基發射。2020年6月, 瑞典對IRIS-T-SLS系統進行了一系列鑒定發射試驗, 在發射前鎖定模式和發射后鎖定模式下發射IRIS-T攔截彈, 都成功攔截了靶機目標, 滿足瑞典陸軍對導彈的所有期望和要求[27]。
2019年11月, 德國迪爾防務公司簽訂合同將IRIS-T-SLS系統整合到挪威陸軍新型陸基近程機動防空系統架構中, 并提供數量不詳的IRIS-T導彈。IRIS-T-SLS可以與挪威“國家先進面空導彈系統Ⅲ”互用火力單元指揮與控制(C2)節點。新型陸基近程機動防空系統的首批交付計劃在2022年后期開始, 并在2023年中期達到初始作戰能力[28]。
IRIS-T SL攔截彈是基于IRIS-T空空導彈為德國研制的一型增程型面射導彈, 是德國下一代綜合防空與導彈防御系統(TLVS)的次要攔截彈, 提供40 km近程防空范圍內的攔截能力。2020年5月, 泰勒斯德國公司提交了GM200 MM/C有源電子掃描陣列中距雷達作為德國TLVS項目的中距雷達解決方案, 主要負責IRIS-T SL攔截彈的火力控制。TLVS系統計劃在2030年部署[29]。
1.2.2 “麥卡”(MICA)導彈
“麥卡”導彈是MBDA公司研制的一種可近距和中距使用的全天候導彈, 可在空中平臺以及地面裝置和艦艇上使用。“麥卡”導彈已經生產超過5 000枚, 其中有3 500枚用于出口。
2020年7月, 印度于2016年采購的36架“陣風”戰斗機中的首批5架飛抵印度, 隨后開展與“麥卡”導彈的集成工作。8月, 印度空軍從蘇-30MKI戰斗機上首次試射了2枚“麥卡”導彈, 成功摧毀了低空模擬敵機的空中靶機, 導彈的發射包線滿足了所有的任務參數[30]。
MICA NG導彈是2018年法國啟動的“麥卡”新一代空空導彈研制項目, 預計從2026年進入批量生產。VL MICA NG防空系統是將MICA NG新一代空空導彈與現有VL MICA系統的集成。新型的VL MICA NG系統除了應對較遠距離的常規目標(飛機、 直升機、 巡航導彈和反艦導彈)外, 具有更強的能力來應對非典型目標(無人機、 小型飛機)以及可探測紅外和射頻信號特征越來越小的未來威脅。
1.2.3 “流星”導彈
2020年年初, MBDA公司交付了3枚“流星”導彈的環境數據采集模擬彈, 英國開始在F-35B戰斗機上進行“流星”導彈的環境數據采集(EDG)試驗。首批試驗收集了導彈對不同環境中振動、 加速和溫度如何反應的數據, 旨在測試“流星”導彈在F-35B戰斗機上的集成并收集環境數據, 以確保導彈設計滿足飛機武器系統的安全和環境限制。英國計劃裝備138架F-35B戰斗機[31]。
2019年10月, 韓國航空航天工業公司授予了MBDA公司一份價值未知的合同, 以在韓國空軍的KF-X第五代戰斗機上集成“流星”導彈。合同將提供技術轉讓、 試驗活動所需的集成支持和遙測彈, 并制造所有必要試驗設備。此份集成合同為MBDA公司未來獲得KF-X戰斗機的“流星”導彈采購合同鋪平了道路。KF-X戰斗機預計2026年中期完成平臺試驗和研制工作[32]。
2019年12月, 德國空軍授予了MBDA公司一份合同, 增訂了100枚“流星”導彈以裝備“臺風”戰斗機, 合同價值為1.85億歐元, 集成工作預定于2020~2021年完成[33]。
“流星”導彈也是日本航空自衛隊F-35A和F-35B戰斗機的近期超視距空空導彈解決方案。遠期, 英日兩國聯合研制的“聯合新型空空導彈”(JNAAM)將集成到各自的F-35戰斗機上。2020年12月, 日本防衛省獲得了10億日元(970萬美元)的研制資金用于JNAAM導彈的原型彈試制, 計劃在2022財年完成。隨后, 兩國將對導彈的性能進行評估, 決定是否進入大批量生產[34]。
1.3 俄羅斯的空空導彈
1.3.1 中遠距空空導彈
2019年11月, 溫貝爾設計局在70周年慶祝活動中展出了1枚全新的緊湊型空空導彈。該緊湊型導彈的彈長只有R-77導彈的2/3, 彈徑與R-77導彈接近或略大(如圖7所示), 可能采用了類似R-77的雷達導引頭、 激光近炸引信和高爆破片戰斗部。導彈后部有4個格柵舵, 彈體無邊翼, 后噴嘴較寬, 推測導彈發動機可能具備推力矢量能力。可裝備在蘇-57戰斗機翼下武器艙或主武器艙中, 增加其載彈量。 目前尚不清楚該彈的具體型號和參數[35]。
2020年8月, 俄羅斯國防部訂購了R-77-1導彈, 價值650億盧布(8.6億美元), 數量尚不清楚, 計劃裝備俄羅斯所有在役的戰斗機[36]。
2020年10月, 俄羅斯阿赫圖賓斯克飛行測試中心在百年慶典中播放了一段視頻, 視頻中1架蘇-57戰斗機翼下掛載了2枚R-77空空導彈的改進型。據推測可能是K-77M導彈和“產品”180-PD導彈。K-77M加裝AESA導引頭和雙向數據鏈, 用常規的控制舵替代老式格柵舵, 采用雙脈沖發動機改善導彈的高空機動性, 性能相當于AIM-120D導彈, 射程可達160 km。“產品”180-PD導彈是K-77M的沖壓發動機版的改進型, 研制一直處于保密中, 未披露導彈的參數和外形[37]。
2020年4月, 蘇-35戰斗機開始與R-37M遠程空空導彈進行掛飛試驗, 以測試導彈與飛機的集成程度[38]。在俄羅斯國防部10月發布的視頻中, 一架蘇-35S戰斗機從右翼下彈射發射了一枚R-37M導彈。蘇-35S戰斗機最多可攜帶4枚R-37M導彈。未來R-37M導彈還將進行蘇-57戰斗機內部武器艙的發射試驗[37]。
俄羅斯與印度的布拉莫斯航空航天公司正在以R-37M導彈技術為基礎聯合研發一種新型導彈, 旨在摧毀預警機等執行偵察和目標探測任務的空中平臺, 可掛載到印度現役蘇-30MKI戰斗機上[39]。
1.3.2 多彈頭超遠程空空導彈
俄羅斯國防部將為米格-31和米格-41戰斗機研發能夠打擊高超聲速彈藥的多功能遠程攔截導彈系統(MPKR DP), 目前正在開展多彈頭超遠程空空導彈的理論研究工作。
概念設想中, 1枚導彈就可以撒布出若干子導彈, 攔截速度超過馬赫數5的高超聲速武器。機載重型彈藥將在數百公里的距離內運載1枚帶有多個空空導彈的彈頭, 隨后這些子導彈與母彈分離, 由其各自帶有的主動雷達導引頭導引其自行搜索和打擊目標。該導彈系統在飛機作戰期間可通過陸基雷達、 預警雷達或攻擊預警系統對氣動目標、 巡航導彈或高超聲速導彈進行探測, 戰斗機只需在所需區域發射超遠程空空導彈即可, 不必冒險加入空戰[40]。
1.3.3 俄羅斯無人機測試空空導彈
2020年12月, 俄羅斯“獵人”(Okhotnik)無人戰斗機首次攜帶模擬空空導彈在俄羅斯空軍阿舒魯克訓練場進行了多次試驗, 可能是1枚近距紅外型和1枚中遠距雷達型空空導彈模擬彈(無發動機和戰斗部)。“獵人”無人機自2019年8月首飛至今, 一直進行飛行合格鑒定和主要機載系統功能的測試, 這次導彈試驗旨在評估無人機航空電子設備同導彈制導系統及蘇-57戰斗機的整合的可能性。
“獵人”無人機計劃2024年進入服役, 可作為蘇-57戰斗機的“忠誠僚機”, 代替蘇-57在戰場中“前伸”, 擴大蘇-57的雷達覆蓋范圍, 并為空射武器提供目標導引。還可作為“武器庫”, 增加蘇-57戰斗機可用武器的數量[41]。
1.4 印度“阿斯特拉”空空導彈
“阿斯特拉”超視距空空導彈的研制時間長達16年, “阿斯特拉”Mk-1導彈的性能已經在蘇-30MKI戰斗機上得到驗證。2020年7月, 印度國防采購委員會批準采購“阿斯特拉”Mk-1導彈248枚, 以配裝蘇-30 MKI戰斗機和米格-29K戰斗機。11月, 印度空軍宣布計劃未來幾個月在“光輝”戰斗機進行“阿斯特拉”Mk-1導彈的飛行試驗。一旦“阿斯特拉”Mk-1導彈在“光輝”戰斗機上完成飛行試驗, 印度空軍將加大導彈訂單量[42]。
“阿斯特拉”Mk-1導彈于2017年9月投入生產, 初始生產訂單為50枚。此次采購訂單簽訂, 使其總量達到近300枚, 導彈價格約為104.6萬美元。
目前, 除了訂購的“阿斯特拉”Mk-1之外, 印度國防研究與發展組織(DRDO)還計劃生產三種“阿斯特拉”導彈改型。“阿斯特拉”Mk-2型導彈計劃在2021年上半年開始進行試驗, 射程為160 km。“阿斯特拉”Mk-3型導彈計劃采用正在研發的固體燃料沖壓發動機(SFDR)技術, 射程將達到350 km。2019年2月, DRDO曾從地面發射裝置上對一個固體燃料沖壓發動機推進系統進行了試驗, 高空速度達到馬赫數3, 可使導彈在末端交戰中接近機動目標時保持速度和動能。為了進行近距格斗, 印度還在研發使用紅外成像導引系統的“阿斯特拉”-IR, 射程為40 km [43]。
2 國外空空導彈發展特點
總結2020年空空導彈的發展動態, 具有以下特點:
(1) 提高空空導彈的射程和速度成為各國不懈追求的目標。空中優勢對先進的態勢感知、 隱身和超視距空空導彈的依賴日趨明顯。超視距空空導彈則是“一錘定音”的關鍵, 是擊毀敵機、 取得空戰勝利的最后一環。遠程空空導彈研發的一項重要設計要求就是提高發射距離、 增加末制導距離, 提高導彈平均速度, 增大脫離距離[44]。美國非常重視隱身飛機遠距空空導彈研制, 射程約為AIM-120D導彈兩倍的AIM-260導彈, 以及射程更遠兩級推進的“遠程交戰武器”都可內埋在F-35戰斗機中; AFRL開展技術研究的新型遠程空空導彈也可掛載第五代戰斗機武器艙。挪威、 日本、 印度等國也開展遠程空空導彈可用的固體燃料沖壓發動機(SFRJ)技術研究工作。
美國和俄羅斯開展了運用遠程載具拓展空空導彈作戰距離的概念研究, 探索一種由低成本的飛行載具攜帶火力系統進入作戰區域, 對敵目標進行攻擊的“飛機平臺—飛行載具—火力打擊”的作戰模式。其中“遠射”項目通過由現有戰斗機外部掛載或轟炸機內部攜帶裝載空空導彈的飛行器載具, 增加導彈的交戰范圍、 末端能量和殺傷概率。俄羅斯的多彈頭超遠程空空導彈與此類似, 1枚機載重型彈藥在遠距離運載1枚帶有多個空空導彈的彈頭, 隨后這些子導彈與母彈分離, 自行搜索和打擊目標。
(2) 空中平臺的主動防御成為研制的新熱點。目前大多數隱身戰斗機都通過被動防御措施來欺騙或是致盲來襲導彈, 各國都在探索如何在高強度、 高風險戰場上有效打擊對手的同時, 又能確保己方高價值平臺的安全。MBDA公司的“硬殺傷自衛輔助系統”(HK-DAS)微型導彈和美國微型自衛彈藥(MSDM)都是一種經濟可承受的全向動能攔截器, 可在強對抗環境下為平臺提供近距自防御, 對平臺有效載荷掛載量影響很小。而“槍手”項目創新地將導彈系統的高機動性和槍炮的多目標作戰能力結合起來, 執行近距離空中支援、 反暴動和空對空作戰任務, 具備更強大的自主作戰能力。
(3) 依托現有武器和平臺, 利用信息融合打造防空反導的新舉措。以往空空導彈的發展力求用更低的成本、 更豐富的功能、 更高的性能實現更好的作戰效能。美國著眼于打贏智能化戰爭, 通過實時調度情報、 偵察、 預警、 識別、 攔截、 通信等作戰資源, 高效協同多維空間的武器裝備, 發掘作戰潛能, 打造基于現有裝備的一體化體系作戰能力。美軍依托現有空射武器, 在高級戰斗管理系統(ABMS)的協助下, 完成了MQ-9無人機發射AIM-9X BlockⅡ導彈以及F-16C戰斗機發射AGR-20A型空地制導火箭彈打擊模擬巡航導彈的BQM-167靶機的試驗, 為地基反導防御提供補充。作為美軍聯合全域指揮與控制(JADC2)主要工具的ABMS, 可將空中、 地面、 海上、 空間和網絡領域的武器系統和人員都鏈接在一起, 收集并融合信息, 使跨域作戰部隊即時獲得信息并快速采取行動[9]。
(4) 美制空空導彈仍將占據國際空空導彈市場半壁江山。為了應對“大國競爭”, 美國積極鞏固軍事聯盟, 拓展美制武器在印太地區的軍事存在, 加強聯合作戰訓練和武器裝備的互操作性。僅2020年, F-35、 F-18E/F戰斗機和NASAMS系統的對外軍售合同總額就高達500多億美元, 計劃銷售給歐盟、 加拿大、 韓國、 印度等的AIM-9X和AIM-120導彈的數量達到近2 000枚。未來十年美國AIM-9X和AIM-120導彈在國際近距和中距空空導彈的市場占有率為44.7%和63.8%, 而ASRAAM、 IRIS-T導彈、 MICA導彈、 “流星”導彈、 俄羅斯近距和中距空空導彈的市場占有率僅為7.6%, 8.2%, 5.9%, 14.9%, 11.2%和5.9%[45]。為此, 歐洲積極推進“流星”產品和技術, 以及IRIS-T導彈和MICA導彈的地基和艦基改型的出口工作。俄羅斯也期望通過蘇-57戰斗機帶動其近、 中、 遠距空空導彈的出口。
3 結 束 語
美國著眼于軍事需求, 一方面加強軍方研究機構和工業部門、 中小企業的交流合作, 布局新型技術和新戰法研究, 探索前沿和顛覆性技術, 開展了一系列面向未來戰爭的作戰概念探索和空空武器技術發展實踐, 智能化、 分布式、 集群式的作戰方式正在逐步形成。另一方面, 在全軍大力推進數字工程戰略, 打造以數字模型為中心的數字工程生態系統, 通過更敏捷、 響應更快的研發環境和更卓越的工程設計來研發未來所需的武器系統。“下一代制空”(NGAD)是美國空軍數字工程技術試點項目之一, 未來空軍所有的項目都將在實體裝備之外研發相應的數字孿生模型。
為此, 不僅要密切關注空空導彈相關項目和技術的發展, 也要綜合利用建模與仿真、 高性能計算、 物聯網、 大數據、 數字孿生、 人工智能等先進手段, 在空空導彈的全壽命周期建立基于模型、 數據驅動的分析與控制方法, 圍繞覆蓋裝備論證、 研制、 生產、 保障中的系統工程活動, 實現各技術環節和業務流程的可視化、 自動化、 精準化, 提升各階段分析能力和決策水平, 為新型空空導彈的快速規劃、 敏捷設計、 高效制造與精準保障提供支持。
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Abstract: This paper gives a full description of development of foreign air-to-air missiles in 2020. It presents the latest advancement of AIM-9X, AIM-120, MSDM, Gunslinger,? Longshot, innovative long-range air-to-air missile, IRIS-T, MICA, Meteor, Russian air-to-air missile, Astra BVRAAM. In the end, the paper summarizes the new development features of air-to-air missiles.
Key words: ?air-to-air missile; AIM-9X; AIM-120; AIM-260; MSDM; Gunslinger;? Longshot;? IRIS-T; MICA; Meteor; R-77; R-37; Astra