天空之劍——麻雀導彈的故事
老娘答辯過了,老娘答辯過了,所以老娘回來寫低端文章啦......實話答辯結束之後抑鬱好多了的說。
這一把說說麻雀導彈AIM-7系列,之所以說它是因為麻雀幾乎統治了大半個世紀的空戰戰場,從越南,中東,再到海灣戰爭,再到新世紀麻雀導彈無所不在,所以就說說啦。
進入正題吧,說起麻雀必須得從二戰聊起。二戰末期垂死掙扎的納粹德國為了奪回被盟軍掌握的制空權,研製了一款名叫X-4的導彈。
這款導彈很有意思的就是採用有線制導,導彈通過一根控制線和發射機連接。然後戰鬥機飛行員通過飛機上的控制桿控制導彈航向直到導彈命中目標。
就是這個小操縱桿。不過問題也就是在這裡,飛行員要一邊控制飛機還要一邊操作導彈,實在是分身乏術,因此這款導彈並沒有被投入實戰。戰後美國蘇聯同時獲得了X-4的技術。蘇聯在X-4的基礎上研製了它的第一代導彈——K-5空空導彈。
和X-4不同K-5採用駕束指令方式引導導彈攻擊敵機。駕束引導方式顧名思義就是由導彈自行測量彈體偏離戰鬥機雷達波束中軸線的距離,然後根據預設程序自動控制彈體使導彈一直處於雷達波束的中軸線上。在全過程中導彈始終處於雷達波束中,就好像被雷達控制一樣。只要戰鬥機雷達始終照射目標,導彈就能命中。
不過K-5導彈卻有著「從娘胎帶來的致命缺陷」——過載問題和精度問題。要知道在五十年代雷達的精度很難做到很高,當年蘇聯應用的是簡陋的RP-1U/2U綠寶石雷達,這種雷達由兩個天線組成,一個是搜索天線,一個是跟蹤天線。
its search limits were ±60° azimuth, +26° /-14° elevation with each sweep taking 1.33 seconds. Maximum range for a 16 sq m RCS target was only 12 km.
該雷達使用精度不高的厘米波波長,搜索限制為±60°方位角,+ 26°/ -14°仰俯角,每次掃描時間為1.33秒。對16平方米RCS目標的最大搜索距離只有12公里。
Within 2km, the radar could switch to tracking mode, which had a 7° viewing cone. Target azimuth was measured accurate to 1° and range to 150m.
在2公里內,綠寶石雷達可以切換到跟蹤模式,該模式具有7°視角。目標方位角測量精確為1°,末端約為150米。
所以在兩公里的近距離該雷達的末端精度就已經不能看了,打中打不中全看運氣。而機頭雷達雷達的移動速度限制了導彈的過載使其不能打擊大機動目標。
說回麻雀的故事。美國也得到了二戰中德國的樣品,在仔細分析之後美國海軍部提出了一個雄心勃勃的超級圖景:
1.他們要求分別研製馬赫數達到3,射程達到31.5km(中距)、65km(遠距)的導彈
2.為了加快研製進度美國海軍部航空局要求應用之前下馬的雲雀計劃地空導彈的(skylark project)的現有技術,用到現有的12.7cm口徑航空火箭彈上,要求其最大射程至少達到 2km、最小射程不超過305米,能夠攔截1馬赫空速的空中目標。
由於之前下馬的雲雀計劃的也使用駕束制導系統,故美國海軍部航空局選擇從事該系統研製的斯佩里公司(Sperry Corporation)為主承包商,從1946年5月開始研製該導彈。
這裡不得不提一下雲雀導彈,雲雀導彈是美國在二戰末期為了應對日本神風敢死隊瘋狂襲擊的一系列計劃中的一個。雲雀導彈最初在1944被提上日程,最初的合同授予仙童航空公司(Fairchild Aircraft,並不是後來叱吒風雲的仙童半導體),後來美軍又將一份備用合同授予了著名的康維爾航空公司,前述的斯佩里公司為導彈的電子系統負責。
1945年10月,仙童和康維爾公司被分別獲得KAQ和KAY的編號,並分別於1946年6月開始對KAQ-1和 KAY-1 型導彈進行飛行測試。
不過呢,在這之後導彈的編號開始發生一系列複雜的變化,和名字的變化接踵而來的是導彈在細節設計上的頻繁變更,以及整體進度的停止。
舉個例子:KAQ-1導彈在1946年又衍生出KAQ-2,然後1947年9月KAQ-1改名為XSAM-2,KAQ-2改名為XSAM-2A。然後又在1948年分別改名為XSAM-N-2和XSAM-N-4.....您暈了沒有,有希是暈了。
總之,限於當時電子器件水平低,大量採用電子管,12.7mm口徑航空火箭彈的彈體容積不夠,斯佩里公司於1947年3月提出增大彈徑,否則減小射程。美國海軍航空局於同年5月選擇美國道格拉斯飛機公司研製203mm彈徑的新彈體,而斯佩里公司作為主承包商仍負責系統工作,並繼續研製雷達波束導引頭,同年7月該項目被正式命名為「麻雀」項目。
1948年1月,位於木古角的海軍航空導彈試驗中心開始導彈試驗,同年 8 月首次無動力試飛,到1951年共進行了100多次試射,1951年投產,1952年12月3日F-3D首次成功攔截「惡婦」艦載戰鬥機,1955年6月開始服役,裝備艦載戰鬥機F-3D、F-7。該彈的編號和命名為 AAM-N-2「麻雀」Ⅰ(SparrowⅠ),1962 年統一編號為AIM-7A,1962 年停產,共生產 2000枚。
至此縱橫天空半個世紀的麻雀導彈誕生了一半!
不過由於AIM-7依然採用駕束制導方式,它依然面臨和蘇聯第一代K-5導彈完全相同的問題,因此只生產了2000枚。
就在麻雀A導彈遇到麻煩的時候,一種新的思路開始成熟——半主動雷達制導。所謂的半主動雷達制導就是由戰鬥機發射雷達波束照射目標,導彈上的引導頭自動測量目標反射信號,控制導彈飛向目標。
半主動方式由於對目標的檢測由導彈自身完成,因此射程相較於駕束制導可以做的更遠,同時過載也可以有較大提高。不過半主動制導必須突破多普勒效應帶來的誤差,因為載機發射的波束從目標返回時的頻率會發生變化,而且載機,目標,導彈三者之間的相對速度又毫無規律。回波落在的頻率也就無法預測。而在當時的電子科技解決這一工程難題的辦法依然無從尋覓。
為滿足美國海軍艦載截擊機全天候、全向攔截空中高速目標的要求,美國海軍航空局於1955 年同美國道格拉斯飛機公司簽訂合同,在麻雀A基礎上研製採用主動雷達制導的中距空空導彈,編號和命名為 AAM-N-3,麻雀Ⅱ(SparrowⅡ),1962 年統一編號為AIM-7B,擬裝備該公司新研製的 F-5D艦載截擊機,採用由 AN/APQ-50 改進而來的、當時世界上最先進的機載截擊雷達 AN/APQ-64。
主動雷達制導是在導彈彈道末端利用彈載雷達主動搜索目標的技術,具備射後不管能力,不過就在當時而言將雷達塞進導彈未免太過勉強,因此1956年美國海軍退出了AAM-N-3導彈的研製。1958年9月,該導彈計劃最終取消。
在實施麻雀Ⅱ計劃的同時,美國海軍航空局又於1955年同雷聲公司簽訂合同,研製半主動雷達制導的中距空空導彈,1956年接收斯佩里公司在布里斯托爾的生產麻雀Ⅰ的工廠,1958年 1月開始服役,1959年停產,共生產2000 枚,編號和命名為AAM-N-6,麻雀Ⅲ(SparrowⅢ),1962年統一編號為AIM-7C。
至此麻雀導彈正式閃亮登場!
下一個版本的XAAM-N-6a和YAAM-N-6a於1959年生產,它新的導彈使用了 MK 6 MOD 3(LR44-RM-2)可儲存液體推進劑火箭發動機,增加了有效射程。它還具有更好的抗干擾能力。1963年該版本被命名為AIM-7D。
1963年,AIM-7E版本開始進入生產。它使用了一種新的推進系統,一種由洛克達公司(Rocketdyne)製造的固體燃料火箭代號為(MK-38或MK-52)。新型發動機再次顯著增加了導彈的射程和性能,將AIM-7E的最大射程延續到了35公里。
1972年1月,雷神公司開始研製大幅改進的AIM-7F。它採用了新的雙推力火箭發動機(通常是Hercules MK 58,但有時是Aerojet MK 65),大大增加了導彈的射程。AIM-7F的射程提高到40公里,最大使用高度提高到20000米。AIM-7F還有一個全新的固態電子制導和控制系統(GCS),被命名為AN/DSQ-35。新的半主動脈衝多普勒加連續波雷達改進了精度,連續桿戰鬥部取代了以前的近炸戰鬥部。
值得一提的是AIM-7F也被改進為艦載防空導彈,代號為海麻雀,是西方軍隊的主力點防空武器。
AIM-7G使用了一個新的導引頭,美國空軍由F-111D飛機使用,不過最後並未投入生產。
AIM-7並沒有H系列,對應的M系列是RIM-7H。這是一種由RIM-7E導彈進行改進以更好地適應艦上使用。最重要的是,它的彈翼可以摺疊,以適應更緊湊的MK29發射器(這些摺疊彈翼也用於後續的RIM-7M/P/R版本)。它基本上與AIM/RIM-7E類似,因此即使其「稍後」指定後綴,也不如RIM-7F先進。RIM-7H是北約海麻雀導彈系統(NSSMS)Block I中使用的導彈,於1973年開始生產。
AIM-7的下一個版本是AIM-7M,它的主要新功能是新的WGU-6/B(後來的WGU-23 / B)半主動脈衝多普勒雷達,連續桿戰鬥部的重量從AIM-7F的32公斤提升到了40公斤,威力進一步增加。彈載計算機升級為數字式,新的火箭發動機將導彈速度提高到3-4馬赫,最大射程延伸至45km。
AIM-7P是一種改進自AIM-7M。AIM-7P具有改進的導航電子裝置和機載計算機,並且具有鏈接戰鬥機的上行鏈路,用於中期指導更新。AIM-7P特別加強了針對小型和/低空飛行目標的攻擊能力。AIM-7P有兩個子型號,分別稱為Block I和Block II。AIM-7P Block I有一個WGU-6D / B指導部分,Block II使用WGU-23D / B指導部分,還配備了一個新的後置接收器。最近Sparrow的戰鬥記錄導彈(AIM-7M/P)比越南時代的AIM-7D/ E好得多。在沙漠風暴行動中,美軍發射了71枚AIM-7被擊中,26架伊拉克戰機被AIM-7導彈擊落(命中率為37%)!!!
這裡有希不得不提一下麻雀和中國的關係,這裡面有一段很有意思緣分在裡面哦:
故事得從1965年說起。當時處於中蘇決裂狀態中國面臨日益嚴峻的蘇聯空中威脅,而中國卻沒有能應對的手段。唯一能威脅蘇軍的導彈只有仿製蘇聯的霹靂-2型紅外格鬥彈,但這種導彈射程太近很難對蘇軍機群構成有效打擊。
而當時中國對雷達制導的空空導彈依然處於一片空白的狀態,由於美蘇都對中國嚴厲封鎖知曉其中的竅門更無從談起。不過有意思的是,當年的4月9日美軍就送上了大禮。當天美軍在海防附近的航空母艦突擊者號,(USS Ranger,CV/CVA-61)上準備起飛四架F-4B戰鬥機向北掃蕩巡邏越軍飛機,但這一天是在糟透了,起飛的時候一架F-4B因為發動機失效墜海,雖然駕駛員獲救,任務只得由剩下的三架飛機執行。
當美軍向北前進時進入了中國的北部灣領海,中國解放軍隨即從海南機場起飛了由四架殲-5戰鬥機組成的編隊,準備驅逐美軍。當時中方戰鬥機編隊事先收到上級命令:和美軍對峙時不能開第一槍。當然,當時美軍可就沒這麼懂禮貌了。在發現中國戰鬥機編隊後,美軍隨機開始搶佔有利陣位,準備發射機載的AIM-7D導彈。中國編隊發現美軍後也隨即貼上去,和美軍進入了對峙。在雙方犬牙交錯的對峙中,美軍一架F-4B被中國的殲-5尾追,而殲-5後面的另一架F-4B發現這一情況,美軍擔心中國會用機炮擊落美軍。於是美軍搶先發射了一發AIM-7D,驚為天人的擊落了自己的F-4B戰鬥機而不是,中國的殲-5!!
稍後中國編隊因為航程問題先行脫離纏鬥,美軍見中國方面撤退也隨後返回航母,結果在降落時又損毀了一架F-4。堂堂美帝海軍,在一天之內損失三架F-4戰鬥機嗎,發射了超過10枚導彈卻毫無戰果。而中國卻在這次戰鬥機中打撈到了F-4B的殘骸,和沒有發射的AIM-7D導彈。
基於AIM-7D開始研製自己的霹靂-4導彈,但由於麻雀導彈的諸多電子設備對中國而言仍然屬於空白,加上文革動亂導致中國在仿製過程中困難重重。
該彈在1980年才完成地面子系統測試,1981年完成彈體設計,改稱霹靂-10,到了1984年雷達依然沒有搞定,系統被迫於1985年黯然下馬。
故事到此沒有結束,1985年霹靂-4下馬之際,中國卻通過義大利系統性的接觸到了麻雀整個系統。義大利曾經從美國引進過AIM-7E導彈,加以改進和發展,延伸出了著名的阿斯派德導彈系統。
中國在考察了義大利的阿斯派德導彈之後就決定引進,中國隨後利用義大利的技術開始研製新一代的空空導彈,這也就是有名的pl-11.
到此為止麻雀的故事就告一段落
後記:祝大家白色情人節快樂的說。
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