樊會濤,王秀萍,任 淼,劉晶晶
(中國空空導彈研究院,河南 洛陽 471009)
美國的AIM-120“先進中距空空導彈”(AMRAAM)是當今世界上最早進入現(xiàn)役的第四代主動雷達型空空導彈,在近40年的研制和改進過程中,AMRAAM 沿襲美國傳統(tǒng)的系列化發(fā)展思路,吐故納新,常改常新,在中距空空導彈領域始終保持著領先優(yōu)勢,是目前世界上最先進的空空導彈之一,享有經(jīng)久不衰的盛名。它的出現(xiàn)引發(fā)了空戰(zhàn)基本模式的變化,標志著以超視距空戰(zhàn)為主的時代真正來臨。作為第四代雷達型空空導彈的杰出代表,AMRAAM 在世界空空導彈發(fā)展史上具有非常重要的影響和地位。
AMRAAM 導彈具有全天候、全方向、全高度作戰(zhàn)和超視距攻擊、發(fā)射后不管、多目標攻擊、抗多種電子干擾等先進能力,能夠提供非對稱的空戰(zhàn)和空防優(yōu)勢。憑借卓越的性能、前所未有的作戰(zhàn)靈活性、獨一無二的高可靠性以及低維護費用,AMRAAM 導彈贏得了國際上的廣泛認可,不僅大量裝備美國部隊,還出口到36個國家和地區(qū),成為美制和歐制先進戰(zhàn)斗機首選的超視距作戰(zhàn)武器。
AMRAAM 導彈于1976年開始研制,研制方案充分考慮了美國多個軍種的作戰(zhàn)需求和技術發(fā)展,研制工作經(jīng)歷方案論證、演示驗證、全尺寸研制三個階段。為了按進度完成研制,在全尺寸研制階段并行開展了大量的研制試驗與鑒定和作戰(zhàn)試驗與鑒定工作,這些試驗與鑒定于1989年1月完成?;拘虯MRAAM 從1991年服役以來,歷經(jīng)多次改進,發(fā)展出AIM-120A/B/C/D 等8個型號。目前,AMRAAM 是世界上生產(chǎn)數(shù)量最多且出口數(shù)量最多的現(xiàn)役中距空空導彈,已經(jīng)向美國空軍和海軍交付了10 288 枚,向36個國外用戶交付了6 636枚,完成了3 000 余次實彈發(fā)射,而且它的生產(chǎn)計劃將延續(xù)到2024年。
AMRAAM 導彈1992年首次用于實戰(zhàn),先后在伊拉克戰(zhàn)爭、波黑戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭中進行了13次發(fā)射,其中10 次命中目標。AMRAAM 導彈的整個發(fā)展歷程并不是一帆風順的,它在研制、生產(chǎn)和使用過程中遭遇了許多難以攻克的技術難題和各種類型的故障;面對險些使項目被取消的成本暴漲和進度拖延等問題,項目管理者采用了一些先進的管理方法,其中有值得借鑒的經(jīng)驗,也有發(fā)人深省的教訓,這對我國武器裝備的研制和生產(chǎn)都具有重要的指導意義。本文對該型導彈的研制、生產(chǎn)、裝備、作戰(zhàn)使用、遇到的問題、項目管理經(jīng)驗和教訓以及重要啟示進行全面闡述,以期對我國空空導彈武器裝備的研制和生產(chǎn)提供參考和借鑒。
1975年越戰(zhàn)結束后不久,美國國防部成立了一個由有實戰(zhàn)經(jīng)驗的空、海軍飛行員和維護后勤人員組成的研究小組,耗時一年多,圍繞越南戰(zhàn)場上雙方飛機交戰(zhàn)時遇到的實戰(zhàn)問題(主要是AIM-7“麻雀”導彈在實戰(zhàn)中所暴露的缺陷)以及未來三十年可能出現(xiàn)的各種空中威脅展開廣泛而深入的討論和研究。研究結果認為,對戰(zhàn)機的威脅來自在海平面到對流層高度范圍內(nèi)以亞音速到3 馬赫速度飛行的各種目標,并建議在中距范圍內(nèi)實施攻擊,因為大多數(shù)目標都處于5 ~74 km 的區(qū)域,這些區(qū)域以外(更近和更遠)的目標可以留給其他導彈和機炮來對付,因此先進中距空空導彈(即AMRAAM)的概念被接受了。1976年9月,該小組發(fā)表對先進空空導彈的“多軍種聯(lián)合作戰(zhàn)要求”。這份“聯(lián)合作戰(zhàn)要求”明確地闡述了作戰(zhàn)部門的實際需求。
美國軍方對先進空空導彈的作戰(zhàn)要求可以概括為:①導彈與一個目標交戰(zhàn)時,在導彈系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)的任何天氣條件和任何電子干擾環(huán)境下都能摧毀目標,即具有高的殺傷概率;②導彈的使用要簡單便捷,并能適應多種戰(zhàn)機;③導彈離開載機后可自主尋找目標,無需載機長時間照射,即具有“發(fā)射后不管”的能力;④導彈及其輔助系統(tǒng)必須可靠,且易于維護,庫存多年仍應完好無損,并能經(jīng)受住苛刻掛載環(huán)境的考驗(包括在海上經(jīng)鹽水浸蝕和在發(fā)動機燃燒產(chǎn)物的環(huán)境中仍能保持性能完好);⑤導彈應當體積小、重量輕,可增加載機一次作戰(zhàn)飛行的載彈量;⑥導彈速度要快,能夠迅速擊中目標;⑦導彈系統(tǒng)的成本應當相當?shù)土?。從技術層面來看,對于當時的技術水平來說,某些作戰(zhàn)要求是非常超前的[1]。
為滿足上述作戰(zhàn)要求,AMRAAM 導彈采用大長細比、小展弦比尾舵控制的正常式氣動布局,彈體中部裝有保證低速飛行機動性的小彈翼,如圖1所示。這種氣動外形具有零升阻力小、法向力大的特點,可實現(xiàn)射程遠、平均速度高和機動能力強的性能。與鴨式、旋轉(zhuǎn)彈翼式氣動布局相比,正常式氣動布局所需要的舵機功率小,可采用體積小、重量輕的電動舵機,同時還具有全彈氣動力線性度好、易于滾轉(zhuǎn)控制和舵面控制效能高等優(yōu)點,能極好地滿足中距空空導彈的性能和作戰(zhàn)要求。從圖1中可以看出,得益于制導艙段和戰(zhàn)斗部的小型化,火箭發(fā)動機占用了一半以上的彈體長度,這代表了采用常規(guī)固體火箭發(fā)動機的空空導彈所能實現(xiàn)的最佳性能[1]。
圖1 AMRAAM 導彈的結構布局圖
與AIM-7“麻雀”導彈相比,AMRAAM 導彈的彈徑減小12.5%(由8 英寸減為7 英寸),翼展減小47.5 %,重量減輕32%。粗略估計,AMRAAM導彈的阻力比“麻雀”導彈減小30%。由于AMRAAM 阻力小、重量輕,比“麻雀”導彈具有更高的速度和更大的機動過載,因而它采用了鈦合金前彈體和鋼制后彈體殼體,以適應氣動加熱和大過載要求。這樣的彈體配合高總沖的發(fā)動機,就可增大導彈的發(fā)射距離和F 極。
AMRAAM 導彈的制導系統(tǒng)主要由大功率發(fā)射機、接收機、低旁瓣天線及其伺服機構、慣性基準裝置和電子組件組成。設計人員利用當時的微電子等先進技術,實現(xiàn)了該系統(tǒng)的小型化,并進行了一些創(chuàng)新性設計。例如利用混合薄膜微波集成電路技術把雷達接收機的射頻處理機夾在平板縫陣天線的中間,以消除接收機中所有微波的“波導效應”,同時減輕了接收機的重量、成本和復雜程度。
制導體制采用慣性中制導和I 波段(8 ~10 GHz)主動雷達末制導相結合的復合制導,提高了導彈最大發(fā)射距離和載機的解脫距離,并使導彈具有多目標攻擊和“發(fā)射后不管”能力。該彈有四種制導模式:中段指令慣導和末段主動雷達制導、中段慣導和末段主動雷達制導、主動雷達制導以及雷達干擾尋的。在末段較遠距離上用高脈沖重復頻率測速,以提高導引頭截獲距離,而在低空下視或近距時,采用中脈沖重復頻率,以提高對目標的分辨率和低空下視能力。
AMRAAM 導彈是全數(shù)字化的,由中央處理器完成所有計算功能,并根據(jù)優(yōu)先次序和功能元件進行系統(tǒng)決策。自檢功能、自動駕駛儀控制、引爆時間計算、攔截導引、雷達數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)鏈的處理都由數(shù)字處理器完成。在該處理器上運行的軟件控制著導彈的飛行,在制導模式之間進行轉(zhuǎn)換,運用其多種制導方式來抗衡目標的機動和干擾。因此,AMRAAM 導彈的能力在很大程度上取決于軟件的質(zhì)量,而且該軟件會隨著時間推移而不斷升級,以對抗新的威脅和干擾措施。
AMRAAM 導彈的飛行控制系統(tǒng)采用自適應增益控制自動駕駛儀和與之相配的四個獨立控制的電動舵機。該電動舵機由三個鋰-鋁熱電池組供電,傳動機構為滾珠絲杠減速器,直流無刷整體式4 極電機用脈沖調(diào)寬電子組件控制。
AMRAAM 導彈的動力系統(tǒng)采用少煙、雙推力、高總沖固體火箭發(fā)動機,使射程比AIM-7M“麻雀”導彈遠。發(fā)動機尾煙少可降低敵方發(fā)現(xiàn)導彈發(fā)射或逼近而采取規(guī)避動作的機會。助推-巡航單室雙推力方案,可在導彈點火后先用大推力把導彈快速推進到最大速度Ma=4,然后用小推力巡航,以滿足中距導彈的射程和末端機動能力要求。該發(fā)動機采用貼壁澆注成型的HTPB 推進劑,其長度比“麻雀”導彈的發(fā)動機長0.57 m,大大增加了裝藥量,使總沖達到104 kN·s,以確保導彈的高速度和遠射程。
AMRAAM 導彈采用主動雷達近炸引信,有四根天線,能在所有可能的末端遭遇條件下對付多種類型目標,包括殲擊機、轟炸機和巡航導彈。AMRAAM 采用高爆預制破片式戰(zhàn)斗部,重22 kg,尺寸和重量都比“麻雀”導彈小,但威力更大。該戰(zhàn)斗部配合高精度制導系統(tǒng)和最佳延遲引信,具有很高的殺傷概率。
AMRAAM 項目的研制分三個階段實施:方案論證階段、演示驗證階段、全尺寸研制階段。
在方案論證階段(1976 ~1978),福特航宇公司/馬可尼防御公司、通用動力公司、休斯公司、諾斯羅普/摩托羅拉公司以及雷神公司/麥道公司等五家集團/公司參加了方案競標,廣泛地進行了殺傷力、性能、火力、可靠性/維修性等方面的比較性研究。最終休斯公司和雷神公司獲勝。這兩家公司的初步設計方案十分相近,都主張采用主動雷達制導系統(tǒng)和小型戰(zhàn)斗部,但是在推力變化曲線和氣動布局方面有所不同[1]。
在演示驗證階段(1979 ~1981),休斯公司和雷神公司分別獲得33個月的AMRAAM 研制合同。在此階段,兩家公司的飛行樣機都要對照“多軍種聯(lián)合作戰(zhàn)要求”進行飛行測試和鑒定。由于在滿足所要求的制導發(fā)射機功率方面遇到問題,兩家公司研制樣機所花的時間都比預期的要長。作為過渡,兩家公司制造了低功率的發(fā)射機進行飛行試驗,在沒有電子干擾的環(huán)境中表現(xiàn)良好。在樣機研制階段快結束時,兩家公司都提交了全尺寸研制方案。雷神公司堅持采用新技術——IMPATT(碰撞雪崩渡越時間)二極管發(fā)射機,指望其研制獲得成功。休斯公司提出基于現(xiàn)成技術行波管的一種研制方案。當時美國軍方面臨困難的選擇,因為兩家公司的方案都具有高風險。雷神必須成功研制出完全滿足性能要求的IMPATT 二極管,休斯公司必須在18個月內(nèi)把紙面設計的行波管發(fā)射機變成完全試生產(chǎn)狀態(tài)。最終休斯公司的設計方案中標,因為即使研制進度再棘手,畢竟研制工作所需的全部技術都是現(xiàn)成的[1]。
在全尺寸研制階段(1981 ~1989),休斯公司于1981年12月獲得為期54個月的研制合同。除了需要研制新的發(fā)射機之外,該階段早期基本上是工程設計的改進完善期,計劃制造99 枚試驗導彈。1985年1月,美國空軍、海軍和休斯公司著手重新編制計劃,將全尺寸研制階段延長到79個月(實際用了85個月),試驗導彈的數(shù)量也增加到122 枚(最終制造了128 枚)[1-2]。
然而AMRAAM 的研制過程異常艱難,費用持續(xù)上漲,進度一拖再拖。1984年,AMRAAM 項目比原進度拖后兩年,導彈計劃單位成本從18.2 萬美元增加到43.8 萬美元(1987年)[3]。
美國武器的試驗分為兩大類:研制試驗與鑒定(DT&E)和作戰(zhàn)試驗與鑒定(OT&E)。研制試驗與鑒定是由研制部門的研究人員在零部件、分系統(tǒng)或整個系統(tǒng)級別上進行的試驗,主要檢驗所設計的系統(tǒng)能否滿足技術性能規(guī)范、武器系統(tǒng)的集成等。作戰(zhàn)試驗與鑒定是由使用部門的作戰(zhàn)人員在整個系統(tǒng)級別上進行的試驗,主要鑒定系統(tǒng)在真實作戰(zhàn)環(huán)境下的作戰(zhàn)效能、作戰(zhàn)適用性等。作戰(zhàn)試驗與鑒定又分為初始作戰(zhàn)試驗與鑒定(IOT&E)和后續(xù)作戰(zhàn)試驗與鑒定(FOT&E)。前者試驗與鑒定研制樣彈,后者試驗與鑒定小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品[3]。
1.4.1 研制試驗與鑒定和初始作戰(zhàn)試驗與鑒定
在采辦管理上,AIM-120A 項目執(zhí)行了當時出臺的新采辦計劃倡議。采用這種管理方法時,要想使項目按預定進度進行,在系統(tǒng)研制和試驗過程中就需要同時進行大量工作。為此,有關部門制訂了兩個并行的試驗計劃:一是聯(lián)合試驗計劃,即由美國空、海軍共同成立一個聯(lián)合試驗部隊,對AMRAAM 進行試驗。聯(lián)合試驗初期著重于研制試驗與鑒定,中期既進行研制試驗與鑒定,又進行初始作戰(zhàn)試驗與鑒定,后期主要進行初始作戰(zhàn)試驗與鑒定;二是F-16/AMRAAM 初始作戰(zhàn)試驗與鑒定計劃,由空軍作戰(zhàn)試驗和鑒定中心獨立進行,并與聯(lián)合試驗計劃保持同步。此外,海軍也制定了自己的試驗計劃。
為了節(jié)省人力和物力,并避免數(shù)據(jù)重復或不全,各試驗計劃之間緊密協(xié)調(diào),所有數(shù)據(jù)均予共享。數(shù)據(jù)采集菜單和數(shù)據(jù)整理設備是共用的,需要不同的數(shù)據(jù)結果獨立分析(根據(jù)研制試驗與鑒定或初始作戰(zhàn)試驗與鑒定任務而定)并報告結果時,數(shù)據(jù)整理設備可分開使用[4]。
試驗內(nèi)容圍繞系統(tǒng)研制,裝備F-14、F-15、F-16、F/A-18 四種飛機,作戰(zhàn)任務演示以及后勤保障等事項進行。導彈與飛機的系統(tǒng)集成包括軟件的兼容性、機械與電氣接口、導軌和彈射發(fā)射架以及控制與顯示。作戰(zhàn)任務演示包括對單個和多個典型威脅目標在有電子干擾和無電子干擾的環(huán)境下進行單發(fā)和多發(fā)實彈發(fā)射;還包括對地面和水面上飛行的高、低空目標,從不同的發(fā)射方位,以不同的導彈發(fā)射模式,使用和不使用空中截擊雷達進行試驗。對于美國海軍來說,還要鑒定艦船的適用性、電磁干擾和飛機彈射起飛/攔阻降落??煽啃?、可用性、維修性和保障性分析要通過實彈發(fā)射、系留掛飛試驗、環(huán)境實驗室仿真、與試驗相關的導彈勤務處理和維修任務以及貯存試驗的數(shù)據(jù)來檢驗。軟件評審小組評定導彈和飛機軟件的集成、導彈和保障設備軟件的性能和適用性[5]。
為了確定AMRAAM 的作戰(zhàn)適用性,在試驗期間除了采集后勤數(shù)據(jù)外,還進行了系留可靠性試驗。AMRAAM 的系留可靠性試驗計劃是在大約10個月內(nèi)使用F-15、F-16 對10 枚導彈進行1 200 h的多架次飛行試驗。系留可靠性飛行試驗要在飛行員的一般性飛行訓練中完成。在每次飛行期間,要對AMRAAM 進行多次自檢試驗,并記錄累積飛行時數(shù)和失效率[4]。
整個全尺寸研制階段的試驗與鑒定從1984年12月開始[4],1989年1月結束,使用94 枚制導試驗彈以及6 枚分離控制試驗彈,共進行了79 次研制試驗與鑒定和21 次初始作戰(zhàn)試驗與鑒定[6]。在此階段進行的各種試驗,總的來說是成多敗少,有記錄可查的75 枚導彈發(fā)射中,有58 枚成功,其中19 枚直接命中目標,發(fā)射成功率達77%。
1.4.2 后續(xù)作戰(zhàn)試驗與鑒定
空軍作戰(zhàn)試驗和鑒定中心在1990年2月到1993年5月期間進行了后續(xù)作戰(zhàn)試驗與鑒定第一階段的工作,包括下列試驗:通過系留可靠性計劃,鑒定在AIM-120A 第2 生產(chǎn)批導彈中采用的修改和調(diào)整;鑒定在“沙漠風暴”中已積累實戰(zhàn)掛飛時間的6枚導彈;鑒定第2 和第3 生產(chǎn)批導彈在作戰(zhàn)環(huán)境中的效能;鑒定第4 生產(chǎn)批導彈的軟件能力;鑒定第2、第3、第4 生產(chǎn)批導彈在多目標、電子攻擊、箔條干擾和機動目標環(huán)境中的作戰(zhàn)效能[6]。
海軍從1991年1月至7月進行了里程碑ⅢA階段的作戰(zhàn)試驗,從F/A-18C/D 飛機上發(fā)射了6枚第2 生產(chǎn)批的AIM-120A 導彈,以支持作出里程碑ⅢB 大批量生產(chǎn)的決策。為支持導彈裝備F/A-18C/D 機群,海軍在各種環(huán)境條件下從航母上對AIM-120A 進行了作戰(zhàn)鑒定。在F/A-18C/D 飛機上進行了系留試驗并發(fā)射了29 枚導彈。海軍還制定了廣泛的系留可靠性計劃,包括在航母上彈射起飛和攔阻降落試驗[6]。
美國空戰(zhàn)中心在1993年6月到1996年3月期間進行了后續(xù)作戰(zhàn)試驗與鑒定第二階段工作,進一步測試AMRAAM 的作戰(zhàn)能力。這些試驗用來鑒定在真實戰(zhàn)術環(huán)境下導彈的作戰(zhàn)效能和適用性。試驗包括廣泛的系留可靠性計劃和AIM-120B 的首批生產(chǎn)軟件的初始鑒定。使用第4,5,6,7 生產(chǎn)批導彈鑒定了AIM-120A 的改進型軟件在電子攻擊、箔條干擾和多目標環(huán)境下的性能,確定作戰(zhàn)能力和缺陷[6]。
據(jù)作戰(zhàn)試驗和鑒定負責人透露,在初始作戰(zhàn)試驗與鑒定以及后續(xù)作戰(zhàn)試驗與鑒定第一階段期間,導彈可靠性未能滿足要求,而在第二階段后續(xù)作戰(zhàn)試驗與鑒定測試中導彈可靠性則大幅超過了用戶要求[7]。
本文從渡槽施工實際出發(fā),采用新的科學技術、優(yōu)化施工工藝、提高工程質(zhì)量管理,使渡槽施工質(zhì)量得到有效的控制??傊?,只有切實抓好每道工序、每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,才能確保整個工程順利完成。
1.5.1 改進改型的發(fā)展思路
AIM-120(AMRAAM)從1991年服役以來,歷經(jīng)多次改進,發(fā)展出一系列改型??偨Y起來,AIM-120 的發(fā)展改進有以下幾方面的需求牽引:削減生產(chǎn)成本;適應先進戰(zhàn)機的掛載和作戰(zhàn)需求;應對新型威脅目標;對抗新型干擾模式。美國軍方為滿足上述需求,通過“AMRAAM 可生產(chǎn)性增強計劃”、“預籌產(chǎn)品改進計劃”(P3I)和軟件升級計劃等多個改進計劃,推動了AIM-120 的持續(xù)發(fā)展。AMRAAM從AIM-120A 發(fā)展到如今的AIM-120D,導彈的氣動面展寬變得更小,速度更快,射程更遠,制導精度得到提升,毀傷效能大幅增強,抗電子干擾能力持續(xù)提高,具備以載機為中心的全向攻擊能力和網(wǎng)絡作戰(zhàn)能力。
為適應美國先進戰(zhàn)機如F-22 的高密度內(nèi)掛需求,AIM-120 導彈減小了翼展,變得更加纖細。按照P3I 計劃發(fā)展的AIM-120C 型導彈從一開始研制就考慮提高與F-22 的匹配能力,把兩組氣動面切梢變小,使F-22 戰(zhàn)機的掛載數(shù)量從4 枚AIM-120A增加到6 枚AIM-120C,大幅提升武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力。
為了應對不斷出現(xiàn)的新戰(zhàn)機、新導彈和新的干擾模式,AIM-120 導彈持續(xù)提升導彈的戰(zhàn)斗部效能、制導精度和抗電子干擾能力。例如,AIM-120C-5 的戰(zhàn)斗部通過增加破片數(shù)量和速度,增強了對敵方新型戰(zhàn)機的殺傷能力。
AIM-120 導彈在發(fā)展過程中試圖增加射程,曾考慮過多種推進系統(tǒng)的候選改進方案,包括“改進型海麻雀”導彈的大直徑(254 mm)火箭發(fā)動機、加長火箭發(fā)動機、加長雙脈沖火箭發(fā)動機,以及變流量固體火箭沖壓發(fā)動機等。后來考慮到諸如成本、技術成熟度等因素,加上制導裝置采用先進電子技術后變短騰出了多余空間,就采用將固體火箭發(fā)動機加長127 mm 的過渡方案[2,8]。
隨著戰(zhàn)場網(wǎng)絡化和信息化程度的提高,戰(zhàn)斗機配備了360°探測器,對戰(zhàn)況的把握不斷增強,使探測和攻擊載機后半球的目標成為可能。因此,要求空空導彈的攻擊區(qū)從前向擴展到側向、后向,最終達到以載機為中心的360°覆蓋范圍。2000年初,雷神公司就開始研究大離軸角改進型AIM-120,以充分利用新一代戰(zhàn)斗機上的廣角雷達和紅外探測器吊艙。這些技術將增大先敵發(fā)射的機會,使導彈發(fā)射到摧毀敵機的時間達到最小。
未來戰(zhàn)場將是一個網(wǎng)絡化和信息化的戰(zhàn)場,要求戰(zhàn)場中的各種武器必須具備網(wǎng)絡鏈接能力,空空導彈也不例外。只有具備這種能力,空空導彈才能共享來自非載機平臺的各種信息,提高武器信息化作戰(zhàn)效能。AIM-120D 把AIM-120C 的單向數(shù)據(jù)鏈改換成雙向數(shù)據(jù)鏈,就是充分考慮了空空導彈在未來網(wǎng)絡中心戰(zhàn)模式下所應具備的網(wǎng)絡作戰(zhàn)能力。
1.5.2 AIM-120A
AIM-120A 是AMRAAM 的基本型,1976年開始研制,1991年、1993年先后在美國空軍和海軍服役。AIM-120A 不可以重新編程,武器操作軟件的任何修改都必須返回制造廠才能實現(xiàn)。
AIM-120B 于1989年開始研制,1994年服役。為克服基本型的上述缺點,AIM-120B 采用可重新編程的信號處理器,使其具有外場級的重新編程能力。新的戰(zhàn)術軟件送到外場后,無需從包裝箱中取出導彈即可對其進行軟件更新。作為“AMRAAM可生產(chǎn)性增強計劃”的產(chǎn)物,AIM-120B 還對制導艙中的6 塊電路板進行重新設計,采用大規(guī)模集成電路電子部件和新的數(shù)字處理器,大幅降低了生產(chǎn)成本,新的制導艙代號為WGU-41/B。
1.5.4 AIM-120C
AIM-120C 是在AIM-120B 的基礎上,按照“預籌產(chǎn)品改進計劃”(P3I)經(jīng)過多階段系列化發(fā)展而日益完善的。AIM-120C 的主要特點是翼展和舵展有所減小,便于內(nèi)掛;增強了抗電子干擾能力和戰(zhàn)斗部殺傷能力;加長發(fā)動機艙段以增加射程;可以攔截巡航導彈等小目標。在此階段,形成AIM-120C-3、AIM-120C-4、AIM-120C-5、AIM-120C-6 和AIM-120C-7 共5個型號。圖2 所示為AIM-120C 導彈的結構示意圖。
圖2 AIM-120C 導彈的結構示意圖
(1)AIM-120C-3
AIM-120C-3 是P3I 第一階段的產(chǎn)品,1991年開始研制,1996年交付使用。為適應F-22 隱形戰(zhàn)斗機的內(nèi)掛和增強抗電子干擾能力,它采用截梢的彈翼和舵面、新型WGU-44/B 制導艙,并配裝改進的自動駕駛儀。
(2)AIM-120C-4/5/6
AIM-120C-4/5/6 是P3I 第二階段的產(chǎn)品。
AIM-120C-4 于1994年開始研制,1999年8月交付使用。主要改進是采用性能更強的WDU-41/B戰(zhàn)斗部,毀傷能力提高10%。
AIM-120C-5 于2000年7月交付使用。主要改進是將發(fā)動機艙段加長127 mm,增加推進劑的裝藥,總沖增加10%,射程增加15%。在AIM-120C-4 戰(zhàn)斗部方面所發(fā)現(xiàn)的擴爆管問題也在AIM-120C-5 中得到了糾正。除此之外,它還進行了大量的軟件改進。
AIM-120C-6 通過采用象限目標探測器的新型引信系統(tǒng),提高了殺傷能力。
(3)AIM-120C-7
AIM-120C-7 是P3I 第三階段的產(chǎn)品,1998年10月開始研制,2003年進行首次發(fā)射試驗,2004年3月完成工程研制,2007年8月完成作戰(zhàn)試驗與鑒定。2008年初在美國空軍服役。
AIM-120C-7 保留了AIM-120C-6 的引信、戰(zhàn)斗部、火箭發(fā)動機和舵機艙,但對雷達導引頭進行了重大改進,包括導引頭天線、接收機、信號處理器以及軟件算法等,使導彈即使處于惡劣的電子干擾作戰(zhàn)環(huán)境下,也能夠探測、截獲和跟蹤各種目標。在2003年進行的演示試驗中,該型號導彈擊落了由電子干擾保護的兩個目標,從而證明了它的抗干擾性能。AIM-120C-7 導彈是F-22 隱身戰(zhàn)斗機2005年投入使用后的主要武器。
1.5.5 AIM-120D
AIM-120D 是P3I 第四階段的產(chǎn)品,2003年12月開始工程研制,2006年雷神公司獲得首份系留訓練彈的生產(chǎn)合同。2007年,AIM-120D 開展研制試驗,2011年8月完成。2012年5月,美國軍方進行了作戰(zhàn)試驗準備情況的評審。2013年5月,AIM-120D 開始作戰(zhàn)試驗,截至到2014年3月,已經(jīng)完成7 次作戰(zhàn)試驗中的6 次,計劃2014年年底部署使用[9]。
AIM-120D 的主要改進包括GPS 輔助慣導、雙向數(shù)據(jù)鏈、增大離軸發(fā)射角、改進制導軟件以改善運動學性能、擴大不可逃逸區(qū)、射程提高50%,以及提高抗電子干擾能力,以進一步提高導彈的精度、射程、殺傷力和生存能力。但其火箭推進系統(tǒng)和AIM-120C-7 相同。AIM-120D 首先裝備美國海軍的F/A-18E/F,隨后裝備美國空軍的F-15、F-16、F-22 和F-35 戰(zhàn)斗機。
圖3 所示為AIM-120 的系列改進和生產(chǎn)批次圖,表1 給出AIM-120A/B/C 的主要戰(zhàn)術技術指標。
圖3 AIM-120 系列改進和生產(chǎn)批次圖
表1 主要戰(zhàn)術技術指標[7,10]
AIM-120 導彈于1976年開始研制,1991年進入美國空軍服役,1993年進入美國海軍服役。AIM-120 導彈已經(jīng)完成200 萬小時的掛飛試驗,3 000余次實彈發(fā)射。AIM-120 導彈的第1 ~11 批次由休斯公司和雷神公司共同生產(chǎn),1997年雷神公司收購了休斯公司的宇航和防務業(yè)務后,雷神公司成為AIM-120 導彈的唯一生產(chǎn)商。表2 給出1987 ~2024 財年AIM-120 導彈的訂購數(shù)量。
AIM-120 導彈1987年開始小批量生產(chǎn),生產(chǎn)6個批次,共計4 159 枚。1993年從第7 批次開始大批量生產(chǎn)。AIM-120A 為基本型,共生產(chǎn)6個批次,1994年12月停止生產(chǎn)。AIM-120B 從第6 批次開始生產(chǎn),1994年服役,第7 批次開始對國外銷售,第15 批次后停止生產(chǎn)。AIM-120C 從第8 批次開始生產(chǎn),1996年服役。導彈生產(chǎn)率在第8 批次達到最高,為1 100 枚/年。AIM-120C-7 是AIM-120C 的最后一個型號,從第16 批次開始生產(chǎn),2007年開始對外出口。最新型號AIM-120D 從2006年第20 批次開始生產(chǎn)。2014年2月,第26 批次導彈開始以平均每月54 枚的速率交付,預計其后4個批次的月平均生產(chǎn)量將達到70 枚。
通過對2014年《美國國防部武器選購項目報告》和《世界導彈預測》的綜合分析,到2013年為止,AIM-120 導彈的生產(chǎn)訂單已經(jīng)達到18 090 枚。美國空軍和海軍計劃到2024年共購買AIM-120 導彈16 427 枚,目前已經(jīng)交付了10 288 枚,完成了總額的62.23%。美國政府計劃到2024年向國外用戶出口AIM-120 導彈9 258 枚,現(xiàn)已經(jīng)交付6 636枚。
AIM-120 導彈2014年的平均采購單位成本(APUC)為83.1 萬美元,AIM-120D 導彈2014 財年的單價預計為121 萬美元,AIM-120D 系留訓練彈的單價為69.7 萬美元[7,9]。
表2 AIM-120 導彈訂購數(shù)量一覽表
AIM-120 導彈可以與F-15、F-16、F/A-18、F-22、F-35、“鷹獅”、“狂風”、“臺風”等幾乎所有北約的戰(zhàn)斗機兼容。AIM-120 導彈投產(chǎn)之后,出口到英國、澳大利亞、芬蘭、德國、挪威、以色列、意大利、日本、中國臺灣、沙特阿拉伯等36個國家和地區(qū)[9]。2001年,AIM-120 的國外訂購數(shù)量首次超過了國內(nèi)的訂購數(shù)量。目前,AIM-120 仍居世界空空導彈出口市場的首位,2013年其出口數(shù)量占世界中距空空導彈出口量的69.3%[11]。
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