七十年前，美国海军军械测试站（NOTS）工程师威廉·麦克莱恩设计出了一种基于红外辐射原理的导弹导引头，有史以来最成功的空对空武器——AIM-9“响尾蛇”近距空空导弹从此诞生。至今这种已经派生出繁多型号的导弹仍在世界各国空军中服役，型号后缀几乎用光了整个英文字母表。到世纪之交，AIM-9的各种型号已经生产了超过20万枚。
“响尾蛇”之父威廉·麦克莱恩
“响尾蛇”于1953年开始测试，1956年AIM-9B进入美国海军服役。美国空军此时在致力于雷达制导空空导弹的研发以获得全天候空战能力，但这项研究迟迟不见成果，部分原因在于半主动雷达制导武器更复杂，研制难度也更高，可靠性更差，实弹测试令人失望，与AIM-9B形成鲜明对比。
“响尾蛇”的研发则非常顺利，在AIM-9B进入美国海军服役近半个世纪后，其最新型号AIM-9X在2003年达成初始作战能力。
从下到上分别是AIM-9B、AIM-9M、AIM-9X，都是“响尾蛇”中的经典型号
多年来，“响尾蛇”系列一直在树立近距空空导弹性能上的标杆，只有当1983年苏联信号旗设计局的R-73（AA-11“射手”）空空导弹服役后，才受到了压制。与“响尾蛇”相比，俄罗斯“射手”具有更高的机动性和射程，更可怕的是这种导弹在结合简单有效的头盔瞄准具后具有了大离轴角攻击能力。直到本世纪初AIM-9X和JHMCS头盔瞄准具服役后，美国才在近距空空导弹系统上重新领先于俄罗斯“射手”。
R-73空空导弹
与R-73导弹配套的SURA头盔瞄准具
与AIM-9X配套的JHMCS头盔瞄准具
AIM-9R是“响尾蛇”家族中第一种使用红外成像引导头的型号，但限于当时的技术条件，AIM-9R的成像引导头只能在可见光波长下工作，仅具备白天作战能力。该项目因美国国防预算削减而在1991年被取消，该弹在研制中也遇到了相当大的技术困难。
AIM-9R的红外成像引导头
现代红外成像空空导弹使用的引导技术与AIM-9B相比已经发生了翻天覆地的变化，凝视焦平面阵列取代了早期“响尾蛇”上的非制冷铅硫化物（PbS）红外传感器，具有了真正的全向攻击能力。头盔瞄准具或头盔显示器系统能更好利用成像导弹的大离轴角瞄准能力，同时各国也在研究在导弹上集成数据链，以便在隐身战斗机上实现弹舱内发射后锁定。目前这代红外成像空空导弹的过载能力普遍超过60g。
与上一代红外引导头相比，红外成像导引头的目标探测距离提高了一倍以上。除了抗红外干扰能力大幅增强外，红外成像引导头还允许飞行员选择瞄准敌机的薄弱位置实施攻击，比如座舱。
AIM-9X的成像引导头和红外成像
中国的进步
在2016年的珠海航展中，最大新闻无疑是歼-20隐身战斗机的首秀，接下来可能就算洛阳空空导弹研究所PL-10E红外成像近距空空导弹的露面了。这种先进的导弹在2016年进入中国空军服役，其编号后缀中的“E”并不表示出口型，可能是为了区别之前的PL-10半主动雷达制导空空导弹，后者是以“红旗61”防空导弹为基础研制的空空导弹，但由于性能差，定型后没有投产，被仿制意大利“阿斯派德”的PL-11取代。
2016年PL-10E导弹的服役标志着中国进入了红外成像导弹俱乐部。PL-10的气动布局接近IRIS-T，弹体中部具有四片长弦弹翼，但全动尾翼的尺寸更大，并且采用蝶形翼面（控制翼面的翼尖弦长宽于翼根），能降低阻力并在飞行末端增强导弹的机动性，蝶形翼面后缘顶部还有一个小缺口。此外，PL-10E在引导头后面还分布着4片小边条。
PL-10E空空导弹，注意弹体上的激光近炸引信窗口
PL-10E的蝶形尾翼和燃气舵
在20世纪80年代和90年代，中国分别从以色列和俄罗斯获得了先进近距空空导弹。在80年代末的一份协议中，中国从以色列引进了“怪蛇”3空空导弹以及其生产许可证，国产化型号就是霹雳-8。到90年代，中国又随苏-27战斗机一并引进了R-73空空导弹。
PL-8
中国在21世纪初开始研制自己的红外成像近距空空导弹，在方案研究中考虑过许多不同的气动布局，其中一种名为PL-ASR的方案在2007年出现在了互联网上。该方案采用了与ASRAAM相似的气动布局，但增加了推力矢量。
PL-ASR
当PL-10E在2016年11月首次出现在珠海航展上时，显示出与PL-ASR截然不同的气动布局。据航展公开资料PL-10E的重量为105千克，最大射程20公里，目前已经装备歼-20（可容纳在侧弹舱内）、歼-10和歼-16战斗机。
为了充分发挥出PL-10的大离轴角瞄准能力，中国还为导弹配套研制了头盔显示器系统，目前已经装备歼-20战斗机。
歼-20头盔显示器
我国是世界上少数几个有能力研制红外成像制导空空导弹的国家之一，目前加入这个俱乐部的有美国AIM-9X、中国PL-10E、法国“米卡”IR、德国IRIS-T、以色列“怪蛇”5、日本AAM-5、南非A-Darter和英国ASRAAM。而空空导弹研制大国——俄罗斯至今还没有在该领域有所建树。
高产的北约
除了南非的A-Darter之外，其他7种红外成像红外空空导弹都已投入服役，而其中三种可直接追溯到1980年由美国，英国和西德签订的北约“武器家族谅解备忘录”，后该项目又加入了加拿大和挪威。
谅解备忘录旨在促进北约国家与美国之间空空导弹的标准化，由美国负责研制主动雷达制导的AIM-120先进中距空空导弹（AMRAAM），由德国和英国负责研制AIM-132先进短距空空导弹（ASRAAM）。但与多国参与的其他武器联合研制项目一样，“武器家族谅解备忘录”充斥着扯皮、分歧和内讧。最后德国在1989年退出项目，美国、加拿大和挪威也紧接其后在1990年退出。
同时挂载AIM-132和AIM-120的“台风”战斗机
“武器家族谅解备忘录”的失败使北约国家错失在近距空空导弹方面赶上苏联R-73导弹的良机。英国国防官员在1991年警告说，推迟“响尾蛇”后继弹的研制意味着英国战斗机不得不继续使用劣于R-73的导弹。五年后，时任美国空军参谋长罗纳德·福格勒曼表示AIM-9M只是全球排名第四的近距空空导弹。AIM-9M是最后一种“经典响尾蛇”，于1982年开始服役，配备了双色导引头，探测距离高于AIM-9L。在R-73的压力之下，AIM-9M在整个80年代和90年代初都在持续改进，重点在于提高抗红外干扰的能力。
随后北约国家开始各自为战研制新一代红外成像空空导弹，美国启动了AIM-9X项目，英国继续研制ASRAAM，德国则挑起了IRIS-T项目的大梁。
这三种导弹在设计上各具特色，反映出各自国家在需求、性能和成本方面的不同考虑，但三种导弹都是为力压R-73而生。三种导弹采用了不同的气动布局，英国的ASRAAM取消了弹翼，完全依靠弹体升力和十字形尾舵飞行。美国的AIM-9X沿用“响尾蛇”经典的十字形鸭翼和尾部弹翼，但尺寸大大缩小，鸭翼改为固定不动，全动尾翼也取消了陀螺舵。德国设计的IRIS-T在弹体前部布置有四片小扰流片，然后是四片长弦中部弹翼和十字形控制尾翼。此外，AIM-9X和IRIS-T都具备ASRAAM上不存在的推力矢量控制。
ASRAAM的弹体直径明显粗于AIM-9X，最下方是以色列“怪蛇”-5
三种导弹不同的气动布局和配置显示出不同的设计思想。英国ASRAAM的设计思想就是先敌攻击，避免陷入杀敌一千自损八百的狗斗。因此ASRAAM的低阻弹体、敏感的导引头和大推力火箭发动机使其能够拦截远超传统“视距内”距离的空中目标。
ASRAAM的弹体直径大于AIM-9X和IRIS-T，能够安装直径更大的固体推进剂发动机，也就是说推力更大。这样设计的缺点是在极近距离发射中会牺牲一些机动性，因为导弹在脱离滑轨后的高加速过程中仅有尾翼进行操纵。当英国向美国推销ASRAAM时，曾考虑将发动机初始推力降低5%左右，以提高极近距离发射时的机动性能。ASRAAM的最大速度据说在4马赫左右，动能射程远超过30公里。
AIM-132的气动布局简洁到令人发指
和AIM-9X一样，AIM-132也使用了无烟发动机
ASRAAM直径约170毫米，AIM-9X和IRIS-T则坚持“经典响尾蛇”的126毫米弹体直径。对于AIM-9X来说这意味着能通过利用AIM-9M的许多现成部件来降低成本，如后者的Mk36固体推进剂发动机和WDU-17/B战斗部。AIM-9X通过全动尾翼和推力矢量来大幅提高机动性。美国海军和美国空军双双在2003年宣布AIM-9X形成初始作战能力（IOC）。基本型AIM-9X是一种锁定后再发射的近距导弹，无法内置于F-35的弹舱，其Mk36发动机也限制了导弹的射程。AIM-9X Block II在2015年形成初始作战能力，通过增加数据链实现了发射后锁定功能。该弹还通过改进弹道来提高射程，很可能是高抛弹道。研制中的AIM-9X Block II+将会更新一些元件，更雄心勃勃的AIM-9X Block III的核心改进是进一步增加射程，这需要增大弹体来容纳更大的发动机。
F-35大离轴角发射AIM-9X
AIM-9X和ASRAAM都采用128x128像素凝视焦平面阵列导引头，而德国IRIS-T采用的是4x128线阵扫描引导头。这种导引头是博登湖机械技术公司（BGT）在武器家族谅解备忘录中为ASRAAM研制的，项目被取消后，英国为ASRAAM选用了另一种引导头。同时德国纠集起加拿大、希腊、意大利、挪威和瑞典另起炉灶，合作研制另一种红外成像空空导弹，项目缩写就是IRIS-T（红外成像系统-尾部推力矢量控制）。该弹沿用了“响尾蛇”的弹体直径，但气动布局截然不同，最明显就是弹体中部的长弦弹翼，与十字形全动尾翼和推力矢量控制装置结合来大幅提高机动性。IRIS-T在2005年进入德国空军服役，和AIM-9X一样，该弹在设计上注重机动性而不是射程。
IRIS-T的4x128线阵扫描引导头
IRIS-T的高升力气动布局
法国混血儿
欧洲的另一种红外成像导弹是“米卡”IR。法国没有为“魔术”2空空导弹研制后继弹，而是选择研制一种通用弹体，通过搭配主动雷达引导头或者红外成像引导头来满足中距和近距空战的需求，这有助于降低研制和后勤费用。相反也可以说种混合式导弹既没有传统近距格斗弹的机动性也没有传统中距拦射弹的射程。“米卡”IR在2003年服役。
其实“米卡”导弹的这种模块化概念早在俄罗斯R-27上就已经实现
“米卡”的燃气舵
同时挂载“米卡”IR、“米卡”EM和“流星”空空导弹的法国“阵风”M
法国目前正在研制“米卡”NG（NG代表下一代）。该项目由法国MBDA公司领导，迄今为止法国国防部尚未公布任何细节。不过鉴于导引头技术的进步，“米卡”NG很可能会采用主动雷达/红外成像双模引导头。
吃老本的俄罗斯
到目前为止，R-73（AA-11“射手”）仍然是俄罗斯空军的标准近距空空导弹，其后继弹研制也一直处于扑朔迷离的状态。这种导弹在苏联时代随米格-29和苏-27战斗机一起研制，成为这两种战斗机的标准武器。
在20世纪70年代末，“闪电”和“信号旗”导弹设计局之间展开竞争，为苏联新一代战斗机研制近距空空导弹。“闪电”设计局的方案成为首选，该设计在技术上也更具挑战性，结合了空气动力学翼面和推力矢量控制来满足苏联空军所要求的机动性。
R-73的燃气舵
R-73是“闪电”设计局设计的最后一种空空导弹。1982年4月在闪电设计局承担了“暴风雪”航天飞机的研制任务后，局里300名导弹专家来到信号旗设计局继续研制R-73。这种导弹在1982年投入生产，并于1983年末投入使用，迄今为止总产量可能已经超过5万枚。
由于后继乏弹，R-73改进仍是俄罗斯空军目前的重点。其实早在20世纪80年代，苏联就开始考虑为空军MFI第五代战斗机研制新一代近距空空导弹了，新导弹编号“信号旗”K-30（产品300），具有全新的红外成像红外导引头以及目标识别和瞄准点选择功能，锁定距离是R-73的两倍以上。此外该弹还将配备推力更大的双脉冲固体推进剂发动机和推力矢量控制喷管。但这个导弹项目最后胎死腹中。
“信号旗”K-30空空导弹模型
新颖的燃气舵设计
苏联的解体和随之而来的经济动荡无疑影响了R-73的后续改进。由于乌克兰在苏联空空导弹的研制和生产体系中发挥了核心作用，生产了大部分红外引导头，所以乌克兰与俄罗斯关系的破裂对R-73的改进造成严重影响。
按照原计划，“信号旗”的K-30将在20世纪90年代末开始服役，但1997年“信号旗”设计局却在当年的莫斯科航展上展出了所谓的K-74M模型。K-74M（产品750）是R-73的进一步改进型，用“脉冲”-90双波段红外导引头取代了之前的“灯塔”导引头。“脉冲”-90（IS-90）导引头更加灵敏（最大探测距离15-20公里），离轴锁定角度增加到+/-60°（R-73是+/-45°）。K-74M还引入了数字信号处理，不过在外观上除了导引头尺寸的细微变化之外基本与R-73相同。新的“脉冲”引导头与以前的“灯塔”一样都是由乌克兰基辅的阿森纳公司研制的。
K-74M项目随后从公众视野中消失了超过十年，在2009年再次以RVV-MD（近距空空导弹）出口型的面目出现。
RVV-MD/K-74M模型
K-74M型导弹在2012年10月完成国家测试，正式进入俄罗斯空军服役，被命名为R-74M（K表示处于研制阶段的导弹，正式服役后则变为R）。这种导弹有两个型号：采用无线电近炸引信的R-74MK（产品750K）和采用激光引信的R-74ML（产品750L），后者被作为RVV-MDL进行出口。
2013年6月7日，莫斯科Duks公司获得俄罗斯国防部的订单，随后在2015年11月前生产出153枚R-74MK和ML导弹中的首批。2013年8月，Duks与乌克兰阿森纳公司签订了“脉冲”-90引导头的购买合同，但由于俄乌关系破裂，目前R-74M的生产因缺乏乌克兰零部件处于停滞状态。
俄罗斯与乌克兰之间的冲突已导致两国终止军事合作，阿森纳公司无法继续向俄罗斯交付“灯塔”和“脉冲”红外引导头。虽然俄罗斯一直在努力，但还是拿不出替代产品，AOMZ公司的“迦太基”引导头尚无法投产。2014年4月，位于克什特姆的俄罗斯Radiozavod工厂尝试为R-74M导弹制造首批“脉冲”-90导引头（21世纪初，乌克兰人把导弹图纸交给了俄罗斯），当时预计能在2014年10月前能生产出12个测试引导头。
但有报道称，由于Radiozavod一直未能交付“脉冲”引导头，Duks公司至少在2016年10月前没有交付出一枚R-74M导弹。据报道到2015年时，Radiozavod工厂仅掌握了老式“灯塔”引导头的制造工艺。
为了配套PAK FA第五代战斗机，俄罗斯空军需要一种能塞入该机侧弹舱的近距导弹。苏-57（T-50）战斗机在两侧边条下方安装有两个小型保形侧弹舱，每个可容纳一枚近距导弹。
T-50的侧弹舱专利图。发射时滑轨完全伸出，让导弹引导头伸出在边条之外，从而获得较大扫描角度
K-74M2（产品760）是为苏-57量身打造的弹舱内置近距弹，R-73和R-74M在在该机上只能被挂于翼下挂架。为了满足弹舱的紧凑内部尺寸，K-74M2导弹的横截面尺寸被缩小为320x320毫米。此外K-74M2还将安装由俄罗斯亚佐夫AOMZ公司研制的新型“迦太基”-760导引头和由卡尔图科夫火星公司改进的516-1M型火箭发动机，具有更高的比冲量和更长燃烧时间。
K-74M2的惯导飞行控制系统具有中程校正无线电数据链，因此该弹可以实现发射后锁定（LOAL），在飞行中段依靠惯导飞向目标，然后由红外引导头实施锁定。据俄媒报道，K-74M2的性能相当于MBDA的ASRAAM和雷神AIM-9X“响尾蛇”。根据现有资料判断，K-74M2导弹目前正在进行飞行测试，有报道称“迦太基”-760引导头仍在制造中，现有测试弹可能安装的仍是“脉冲”引导头。K-74M2导弹的照片从未公开过。
即便“迦太基”-760也不是红外成像引导头，这将使苏-57在未来面对装备红外成像空空导弹的对手时处于下风。缺乏红外成像技术也将影响俄罗斯近距空空导弹的出口，当然K-74M2也可能是下一代红外成像空空导弹服役前的一个过渡项目。
独特的“怪蛇”
在空气动力学方面，来自以色列拉斐尔公司的“怪蛇”-4/5系列空空导弹与“射手”的气动布局最接近，都有四个固定弹翼和安装在导弹前端的四个控制翼面。不过以色列“怪蛇”没有推力矢量控制，而是依靠更大的控制翼面以及两个额外的滚转控制面来提高机动性。“怪蛇”的尾翼边条一直向前延伸到弹体中部，在发动机燃料耗尽后可以起到加强弹体的作用。复杂的固定和全动弹翼增加了导弹的气动阻力，虽然“怪蛇”安装了大推力发动机，但其飞行速度仍然相对较低。
挂载“怪蛇”-4空空导弹的巴西F-5EM战斗机
“怪蛇”-5红外成像空空导弹在2003-2004年间进入以色列空军服役。该弹沿用了“怪蛇”-4的弹体，并引入双色红外成像导引头和相关处理器以及改进的惯导单元。“怪蛇”-5具有发射前锁定（LOBL）和发射后锁定（LOAL）两种发射模式，但这种导弹在发射后锁定中并不是像AIM-9X那样通过数据链，而是通过惯导系统飞到预定点，然后引导头在根据发射前输入的目标数据开始搜索。
“怪蛇”-5红外成像空空导弹
目前拉斐尔公司对后续的“怪蛇”-6的信息秘而不宣。
有种说法是“大卫投石索”反导系统的Stunner双模制导导弹将被发展为“怪蛇”-6
南非之矛
在制导武器领域，以色列与种族隔离时代的南非曾进行过密切的合作。以色列在20世纪80年代后期曾向南非空军提供了“德比”雷达制导空空导弹，南非本地生产后称为R-Darter，此外还向南非提供了“怪蛇”-3近距空空导弹。南非可能在以色列的技术援助下发展出A-Darter红外成像空空导弹。该弹最初名为V3E A-Darter（A为敏捷之意），于20世纪80年代末开始研制，被南非空军称为Assegai（矛）。A-Darter采用了与“怪蛇”-5截然不同的气动布局，其外形与ASRAAM相近，具有非常干净的弹体。不过A-Darter通过推力矢量控制结合四片尾部控制弹翼来实现所需的机动性。
R-Darter空空导弹
由于缺乏资金，A-Darter项目一再拖延。2006年巴西防务公司Mectron注资该项目，成为南非丹尼尔公司的合作伙伴。不过最近闹出了巴西公司要撤资的新闻，至今A-Darter还未进入南非空军服役。
A-Darter空空导弹
日本的AAM-5
日本航空自卫队目前已经列装了两种新一代空空导弹，分别是AAM-4中距主动制导空空导弹和AAM-5红外成像近距空空导弹。三菱04式空空导弹（AAM-5）采用与IRIS-T类似的空气动力学布局，具有高升力中部弹翼和全动尾翼，以及推力矢量控制。这种取代AAM-3近距导弹的武器在20世纪90年代初开始研制，其飞行测试一直持续到21世纪初。AAM-5应该在2007年开始服役，目前已经出现了AAM-5B改进型。
AAM-5空空导弹
AAM-5的燃气舵
结语
近距空空导弹已经迈入红外成像时代，这种先进的空战武器将彻底改变未来近距空战的面貌。配合头盔显示器后，具有大离轴角瞄准能力的红外成像导弹将使“用目光杀死敌人”不再是句空话。
狗仔卡
发表于 2021-3-15 03:14 PM
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