隱身空空導彈漸露崢嶸

文/楊慧君

在前段時間舉行的2021年英國國際防務展（DSEI-2021）上，德國迪爾系統公司推出了一款新型隱身空空導彈，引起國際媒體高度關注。導彈采用矩形彈體，超長邊條翼和翼身融合技術，不僅使導彈獲得更大的升力系數和更遠射程，最重要的是導彈由此獲得一件“隱形外衣”，降低了敵方戰機導彈告警系統發現的概率，生存能力更強。那么，空空導彈隱身手段都有哪些？導彈隱身技術發展現狀和未來趨勢又是如何？

后起之秀 漸露崢嶸

隨著現代軍用飛機探測、告警和對抗能力的提升，空空導彈越來越容易被發現、跟蹤、干擾甚至被攔截，迫切需要采用各種先進技術來提高其自身的突防能力，而隱身技術就是其中之一。隱身技術，亦稱目標特征信號控制技術，是控制或減弱武器裝備所產生的特征信號，使其難以被發現、跟蹤、識別和攻擊的技術。隱身技術主要包括雷達隱身、紅外隱身、射頻隱身等，其中雷達隱身研究起步最早。

▲ 德國研制的采用隱身化設計的FCAAM空空導彈發射概念圖

早在20世紀30年代英國開始利用雷達技術進行防空探測的同時，隱身技術就已經開始萌芽。二戰期間，德國設計的飛翼式噴氣試驗機是隱身外形設計的首次應用，而隱身材料的首次應用則是德國在潛艇上使用吸波材料。隱身空空導彈研制起步較晚，20世紀80年代美國軍方才開始嘗試在空空導彈上應用隱身技術，并取得一定成效。

世界空空導彈發展歷史上，首個應用了雷達隱身技術的型號是美國AIM-152“先進遠距空空導彈”。20世紀80年代初開始研發的AIM-152空空導彈比一般的空空導彈體積大很多，射程也更遠，在長時間的飛行過程中，很容易被敵方飛機探測到。美國休斯/雷錫恩團隊創新性地在導彈上應用了一系列雷達隱身技術，彈身采用雷達吸波材料制造，并外覆吸波涂層。雖然，隨著冷戰的結束，AIM-152并未真正走上戰場，但是卻開啟了世界空空導彈隱身之路的探索大門。

1990年，美國福特航宇公司推出了世界上首個全面貫徹隱身理念的“海弗·達什”空空導彈。該型導彈最大的特色是，采用了與當時主流空空導彈完全不同的氣動外形布局。除了導引頭部位以外，彈體其他部位截面均為上寬下窄、接近梯形的不規則四邊形。此外，導彈取消了傳統導彈位于彈體中部的彈翼，保留的尾舵也是以不規則間距安裝，可將入射雷達波反射到其他方向。彈身采用石墨基復合材料制造，具有良好吸波性能。除了這些雷達隱身技術措施之外，“海弗·達什”導彈還創新性地引入了射頻隱身技術，降低了導彈被敵機無源探測設備發現的概率。

▲ “海弗·達什”空空導彈

▲ F-15翼下掛載的AIM-9X“響尾蛇”空空導彈

美國AIM-9X“響尾蛇”空空導彈是世界產量最高的近距格斗型導彈，近期也開始重視導彈隱身能力的提升。2019年美國海軍推出的AIM-9X Block Ⅱ+新型空空導彈，通過局部修形的隱身外形設計、彈翼采用吸波材料制造、導彈外表面覆蓋吸波涂層等隱身手段，有效提升了導彈的隱身性能。

2021年9月舉辦的英國國際防務展上，德國迪爾系統公司展示了一款采用隱身設計的空空導彈FCAAM，即未來作戰空空導彈。導彈采用了矩形升力體結構彈體，就連彈體前部的導引頭整流罩也不是傳統的半球形，而是采用了楔形頭部設計。取消了常規空空導彈采用的四片中彈翼，取而代之的是兩片沿彈身左右兩側布置的超長邊條翼，幾乎與彈體等長。同時采用了翼身融合技術，彈翼與彈身之間沒有明顯連接處，而是平滑過渡融為一體。尾翼也不再是傳統的90°正交間距安裝方式，而是以不規則間距傾斜安裝在彈體上，并且上方兩個尾翼的根部正好與邊條翼后部外緣融合，一體化設計更加明顯。專家預測，FCAAM導彈彈體表面還可能涂覆吸波涂層，將進一步提高導彈的雷達隱身性能。

它山之石 可以攻玉

▲ 采用隱身化設計的德國FCAAM空空導彈的氣動外形與傳統空空導彈有明顯的不同

▲ 世界上第一型完全以隱形技術設計的F-117A攻擊機

隱身武器發展由來已久，其中隱身飛機是最早使用隱身技術的武器裝備之一，隱身技術使用最廣泛、實戰效果最顯著。美國20世紀50年代開始研發的U-2、SR-71、D-21偵察機，70年代的F-117A攻擊機和B-2轟炸機，80年代的F-22和F-35戰斗機，再到如今的法國神經元無人作戰飛機和俄羅斯的新一代隱身飛機T-50等，全面反映了隱身技術在不斷發展和成熟，已經建立起比較完整的技術體系，形成了工程化的隱身設計準則和規范，涌現了一大批隱身武器裝備。

20世紀80年代，美國開展了一個高度機密的、全面綜合的飛行器隱身計劃——“黑色”計劃，采用系統工程的方法，有計劃、有步驟和分階段地進行隱身技術的研究。其子計劃“隱身先進巡航導彈”以隱身性能作為主要目標，開展了巡航導彈先進氣動外形、低目標特征外形方案、隱身技術與其他技術綜合應用等方面研究。這些研究成果，尤其是先進外形設計技術，廣泛應用于AGM-86B空射巡航導彈、AGM-129A先進巡航導彈、AGM-158聯合防區外空地導彈和LRASM反艦導彈等裝備上，使它們具有非常高的隱身性能。

實現雷達隱身的技術途徑主要包括，特殊的外形和結構設計、吸波和透波材料的應用、等離子體隱身技術等。外形隱身技術是實現導彈隱身的根本，是決定導彈裝備隱身性能和隱身水平的首要因素。通過采用非圓截面彈體結構、減少甚至取消彈翼和舵面、采用吸波材料制造并涂覆吸波涂層等多種手段的綜合應用，可有效降低導彈的雷達反射信號，提高導彈隱身性能。美國AGM-158導彈采用上窄下寬的非圓截面彈體設計，頭部為非對稱的類橄欖形，彈體中部為一對大展弦比后掠下單翼，載機發射前，彈翼折疊在彈體內，尾部只有一片矩形可折疊后掠上垂直尾翼。彈體采用碳纖維復合材料編織而成，使用先進RTM整體成型工藝，表面非常光滑，各部分渾然一體，消除了鉚釘、縫隙和臺階等次散射源。AGM-158導彈將先進氣動性能與隱身特性進行折中優化，前向雷達散射截面僅為0.01平方米，側向也才0.03平方米。

紅外隱身技術是指通過冷卻、降溫、遮擋和降低發射率等技術來控制或縮減導彈紅外輻射特性。導彈的紅外輻射特征源主要來自排氣系統腔體熱部件和熱噴流，以及高速飛行條件下的機體熱外表面。導彈紅外隱身技術發展較早，取得了大量成熟成果，并早已進入實際應用。美國戰斧系列導彈采用F-107-WR-103/400渦扇發動機，涵道比接近1:1，噴管排氣溫度僅為315℃。AGM-129導彈采用了非圓形二維開縫式排氣口，發動機尾部還單獨設計了擋板用以遮擋發動機排出的熱尾氣流，大大降低了導彈上方的紅外信號特征。美國海軍LRASM導彈大量應用了雷達紅外兼容隱身材料，特別是在導彈尾部，采用了雷達隱身外形、高溫部件遮擋、低溫輻射噴管、隱身材料應用等多種隱身手段，全面提升了導彈隱身突防作戰效能，代表了當今世界亞聲速導彈綜合隱身技術發展的最高水平。

▲ AGM-158聯合防區外空地導彈

射頻隱身技術也稱為有源目標特征縮減技術或低截獲概率技術，是指通過縮減、隱藏主動雷達、數據鏈等電子設備的射頻信號特征來降低無源探測設備的截獲、識別等能力，達到對抗無源偵查威脅的目的。為了完成作戰任務，導彈需要通過彈上電子設備進行感知和通信，從而獲取戰場態勢，而這些射頻輻射源都面臨著被截獲的風險，因此需要在不影響導彈功能和性能的前提下，對這些射頻輻射源進行低截獲處理，應用射頻隱身結構和材料，都可有效提升導彈的射頻隱身能力。

與上述導彈相比，空空導彈在氣動外形、內部結構、戰場環境、突防要求等方面都存在相似之處，可以大量借鑒、參考甚至共享已有導彈型號隱身技術研究成果和經驗，從雷達、紅外、射頻等各個方面提高自身的隱身性能。

前景廣闊 不容小覷

隱身技術是提升武器裝備生存、突防能力和作戰效能的關鍵技術，也是未來體系對抗中進行信息反獲取的重要手段。美國洛·馬公司針對飛行器速度與隱身對突防生存概率的影響進行過仿真分析，結果表明，飛行速度在2～3馬赫時，必須通過較高的隱身性能來實現高生存概率；4～5馬赫時，需要進行速度和隱身性能綜合設計才能提高飛行器的生存能力。面對反隱身技術的不斷進步，為有效應對多層次、全頻譜威脅環境，空空導彈隱身技術正在成為世界各主要軍事強國研究的重點領域，其發展態勢不容小覷。

一方面，需要進一步深化空空導彈的雷達、紅外、射頻等隱身技術研究；另一方面，則需要綜合多種隱身手段，從隱身體系構建、戰術戰法等方面提升空空導彈的隱身性能。

為了突破外形隱身和材料隱身的技術瓶頸，世界各國正在大力開展超材料、等離激元、等離子體、有源對消、智能材料與結構、自適應、仿生、變體技術等隱身前沿技術研究，努力實現對電磁波的散射、傳輸、透過及折射特性的控制。

▲ 采用等離子隱身技術的3M-25隕石巡航導彈

等離子體隱身技術是通過在導彈表面產生等離子云來實現規避電磁波探測的一種隱身技術，是一種全新概念的隱身技術，自問世之初就受到了廣泛關注。優勢是無需改變導彈外形結構，即可實現隱身，雷達探測概率幾乎下降到零。等離子隱身技術已在俄羅斯的3M-25隕石巡航導彈、法國的ASMP-A戰略巡航導彈上得以應用，目前正在研究從密閉空間向開放空間發展的等離子隱身技術，研究在飛行器周圍產生能包覆飛行器的等離子體來實現飛行器隱身。

為實現隱身與速度的有效結合，國外正在研究構建高溫隱身技術研究體系，積極發展耐高溫雷達隱身材料與結構、高馬赫數紅外隱身材料與結構等技術。其中，發汗冷卻技術通過自身“出汗”來降低材料本身的溫度，從而降低導彈的紅外輻射特征，降低探測概率，滿足熱防護需求，正在成為研究的重點方向之一。

當前，隱身空空導彈技術的發展趨勢是：

——綜合利用雷達、紅外、電磁輻射信號等多種頻段的聯合探測技術，發展體系對抗條件下的多頻譜隱身平衡技術，設計全面的裝備特征信號控制方案，對一切主動的、被動的特征信號進行綜合平衡控制，實現空空導彈主被動多頻譜平衡隱身。

——在關注空空導彈裝備自身特征信號減縮與控制的同時，充分重視隱身能力在作戰流程中的作用，將隱身技術深化到作戰任務的各個環節中，實現隱身與態勢感知、任務規劃、電子對抗等技術的融合。

——充分發揮自然環境和人工環境對空空導彈特征信號控制的有利因素，開展導彈與背景一體化隱身技術研究，發展干擾、混淆、欺騙和弱化導彈目標特征信號的隱身技術，實現協同突防和體系作戰。

魔高一尺道高一丈，隱身與反隱身技術是一對不可調和的矛盾。反隱身技術促進了隱身空空導彈的發展，使隱身空空導彈的發展趨向于實現全天候隱身、全方位隱身和智能隱身。隨著隱身技術的飛速發展，隱身空空導彈將成為戰略和戰術上的重要攻防武器。未來，隱身空空導彈的大量服役，將打破現有的攻防平衡，對未來空戰產生重要影響。