美國未來空空導(dǎo)彈發(fā)展與能力

李斌　劉琪　徐琰珂

摘要：? ? ? 作戰(zhàn)需求牽引和技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)一直是空空導(dǎo)彈發(fā)展的兩條主線。 本文簡(jiǎn)要梳理了美國空空導(dǎo)彈的發(fā)展歷程， 提出作戰(zhàn)概念是牽引導(dǎo)彈研制的原點(diǎn)， 而導(dǎo)彈技術(shù)體系水平?jīng)Q定了作戰(zhàn)使用方式。 結(jié)合美國裝備論證機(jī)制和持續(xù)涌現(xiàn)的新作戰(zhàn)概念以及不斷演變的作戰(zhàn)體系需求， 總結(jié)了未來空空導(dǎo)彈研制需要重點(diǎn)關(guān)注的能力。

關(guān)鍵詞：? ? ?空空導(dǎo)彈； 作戰(zhàn)概念； 發(fā)展； 空戰(zhàn)體系； 需求牽引； OODA中圖分類號(hào)：? ? ? TJ760; V249

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? ? A文章編號(hào)：? ? ?1673-5048（2023）02-0083-08

DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0148

0引言

空空導(dǎo)彈是奪取空中優(yōu)勢(shì)的最重要武器。 現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中， 聯(lián)合作戰(zhàn)、 信息戰(zhàn)、 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)都離不開制空權(quán)的支持， 只有掌握制空權(quán)， 才能保證作戰(zhàn)任務(wù)的順利完成。 空空導(dǎo)彈始終以滿足空中優(yōu)勢(shì)作戰(zhàn)為目標(biāo)， 經(jīng)歷了從無到有、 從弱到強(qiáng)的四代發(fā)展歷程， 攻擊距離逐步增加、 作戰(zhàn)靈活性持續(xù)提升、 易用性和環(huán)境適應(yīng)性不斷改進(jìn)， 形成了紅外和雷達(dá)兩種制導(dǎo)體制， 能夠遠(yuǎn)中近距搭配使用， 可全空域、 全方向、 全天時(shí)作戰(zhàn)， 在歷次軍事沖突中發(fā)揮了極其重要的作用， 也是各軍事強(qiáng)國優(yōu)先發(fā)展的精確制導(dǎo)武器裝備［1］。 從世界范圍發(fā)展來看， 各個(gè)軍事大國都在對(duì)第四代空空導(dǎo)彈進(jìn)行改進(jìn)/改型和升級(jí)， 并開展了新型空空導(dǎo)彈概念研究， 為未來空戰(zhàn)體系和平臺(tái)發(fā)展提供武器裝備支撐。

美國是空空導(dǎo)彈研制與實(shí)戰(zhàn)的引導(dǎo)者， 采用基本型系列化的發(fā)展思路， 研制服役AIM-9響尾蛇、 AIM-4獵鷹、 AIM-7麻雀、 AIM-54不死鳥和AIM-120先進(jìn)中距等四代、 五大系列空空導(dǎo)彈。

文獻(xiàn)［2］回顧了四代空空導(dǎo)彈70年的發(fā)展歷程和空戰(zhàn)的四個(gè)階段， 并論述了空戰(zhàn)需求和技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)空空導(dǎo)彈更新?lián)Q代等觀點(diǎn)， 提出了導(dǎo)彈發(fā)展的“遠(yuǎn)程化、 自主化、 網(wǎng)絡(luò)化、 小型化、 跨域化和多用化”需求， 隨后提出了空空導(dǎo)彈面臨的具體挑戰(zhàn)［1］； 文獻(xiàn)［3］從空海聯(lián)合作戰(zhàn)的角度， 分析了美國空空導(dǎo)彈的發(fā)展歷程， 結(jié)合新概念、 技術(shù)對(duì)未來空空導(dǎo)彈的發(fā)展進(jìn)行了思考； 文獻(xiàn)［4］對(duì)比了美國空軍和海軍空空導(dǎo)彈的發(fā)展特點(diǎn)， 提出了空空導(dǎo)彈發(fā)展的關(guān)注點(diǎn)； 文獻(xiàn)［5］通過對(duì)美國作戰(zhàn)概念演變、 空戰(zhàn)能力和專項(xiàng)技術(shù)研究等的分析， 提出了空空導(dǎo)彈發(fā)展的方向和建議； 文獻(xiàn)［6-7］分別梳理了近距和遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈的發(fā)展歷程， 并提出了技術(shù)發(fā)展方向。

本文在簡(jiǎn)要回顧美國空空導(dǎo)彈發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上， 結(jié)合美國裝備論證機(jī)制和持續(xù)涌現(xiàn)的新作戰(zhàn)概念以及不斷演變的作戰(zhàn)體系需求， 提出了下一代空空導(dǎo)彈需要具備的能力。

1美國空空導(dǎo)彈發(fā)展

在20世紀(jì)50年代左右， 美國海軍研制了紅外型AIM-9響尾蛇和雷達(dá)型AIM-7麻雀系列空空導(dǎo)彈， 而美國空軍則研制了雷達(dá)型AIM-4獵鷹系列空空導(dǎo)彈， 當(dāng)時(shí)美國空軍和海軍在空空導(dǎo)彈研發(fā)領(lǐng)域處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)， 為此空軍還在獵鷹基礎(chǔ)上研制了紅外型AIM-4B/C/D/G， 海軍在響尾蛇基礎(chǔ)上研制了雷達(dá)型AIM-9C， 各形成了“一彈雙頭”互換方案。 由于獵鷹導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部較小、 無近炸引信、 使用不便等眾多不足， 在越戰(zhàn)中實(shí)戰(zhàn)效果較差， 美國中止了獵鷹系列導(dǎo)彈的研制。 1956年， 美國物理學(xué)家麥克利恩博士為海軍研制了一種能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)高溫紅外輻射來攔截轟炸機(jī)的響尾蛇導(dǎo)彈。? ?早期的AIM-9B只能從尾后攻擊低速目標(biāo)， 且易被天氣影響。 美國海軍和空軍在AIM-9B的基礎(chǔ)上分別進(jìn)行改進(jìn)研制， 美國海軍研制了AIM-9D/G/H型， 美國空軍研制了AIM-9E和AIM-9J/N/P型。 AIM-9D是在美國海軍和空軍獨(dú)立分型發(fā)展后研制的第一個(gè)海軍響尾蛇導(dǎo)彈， AIM-9G在AIM-9D的基礎(chǔ)上提高了前置截獲能力， AIM-9H進(jìn)一步改進(jìn)了電子元器件缺陷， 提高可靠性和維修性。 美國斯佩里公司為美國研制的麻雀導(dǎo)彈于1955年入役美國海軍， 隨后美國海軍研制了半主動(dòng)雷達(dá)型麻雀導(dǎo)彈AIM-7C， 并為適應(yīng)新型艦載機(jī)研制了AIM-7D。

航空兵器2023年第30卷第2期李斌， 等： 美國未來空空導(dǎo)彈發(fā)展與能力20世紀(jì)80年代左右， 隨著美軍聯(lián)合作戰(zhàn)概念的提出， 美國海軍和空軍開始聯(lián)合研制空空導(dǎo)彈， 以避免軍種間的競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)耗。 研制之初， 美國空軍和海軍聯(lián)合改進(jìn)設(shè)計(jì)麻雀和響尾蛇導(dǎo)彈， 包括AIM-7F/M和AIM-9M/L型， 但由于兵種需求差異， 海軍和空軍產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)有所不同。 AIM-7F改型較大， 采用了脈沖多普勒半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)方式， AIM-7M提升了可靠性。 美國海軍還獨(dú)立改進(jìn)研制了AIM-7P， 作為AIM-120入役前過渡裝備。 美國海軍認(rèn)為航空母艦編隊(duì)在被敵反艦導(dǎo)彈飽和攻擊時(shí)生存概率很低， 提出了遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈特殊作戰(zhàn)需求， 因此美國海軍獨(dú)自研制了AIM-54不死鳥系列導(dǎo)彈， 用于攻擊遠(yuǎn)程飛機(jī)、 反艦導(dǎo)彈等目標(biāo)。 不死鳥導(dǎo)彈是二戰(zhàn)后美國裝備使用的第一型遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈， 也是最先入役、 具有發(fā)射后不管和多目標(biāo)攻擊能力的遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈。 21世紀(jì)初， 唯一能掛載AIM-54的美國海軍F-14艦載機(jī)退役， AIM-54也隨之退出歷史舞臺(tái)。

隨著美國聯(lián)合作戰(zhàn)等作戰(zhàn)概念的發(fā)展， 美軍停止研制AIM-7麻雀系列導(dǎo)彈， 并開始聯(lián)合研制第四代的AIM-120先進(jìn)中距導(dǎo)彈和AIM-9X響尾蛇導(dǎo)彈。 AIM-9X Block II和AIM-120D分別為美國現(xiàn)役第四代紅外型和雷達(dá)型空空導(dǎo)彈， 如圖1～2所示。 AIM-9X Block II是AIM-9X最新改進(jìn)型， 主要是增加了雙向數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)發(fā)射后截獲能力， 通過改進(jìn)作戰(zhàn)飛行軟件提高了抗紅外誘餌能力， 重新設(shè)計(jì)引信提高了引信抗干擾能力， 采用高拋彈道增加了導(dǎo)彈發(fā)射距離。

AIM-120是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的、 具有發(fā)射后不管和多目標(biāo)攻擊能力的現(xiàn)役中距空空導(dǎo)彈。 AIM-120D是為滿足美國海軍對(duì)下一代遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的需求， 填補(bǔ)“不死鳥”導(dǎo)彈退役后留下的空白而研制， 在AIM-120C-7的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大改進(jìn)， 加裝了一個(gè)增強(qiáng)型雙向數(shù)據(jù)鏈， 采用緊耦合型IMU/GPS制導(dǎo)裝置和新的軟件版本。 AIM-120D還能利用地面設(shè)備獲取目標(biāo)信息， 擁有基于戰(zhàn)場(chǎng)信息共享網(wǎng)絡(luò)的作戰(zhàn)能力。

美國空空導(dǎo)彈的發(fā)展歷程如圖3所示。 美國海軍在早期空空導(dǎo)彈研制中處于主導(dǎo)地位， 在現(xiàn)代空空導(dǎo)彈研制中美國海軍和空軍并行主導(dǎo)研制， 海軍提出的作戰(zhàn)需求和性能要求是空空導(dǎo)彈研制重要的頂層輸入。 美國海軍和空軍聯(lián)合主導(dǎo)的導(dǎo)彈的發(fā)展歷程都充分貫徹了系列化的發(fā)展道路， 一方面堅(jiān)持需求牽引原則， 根據(jù)實(shí)戰(zhàn)情況和技術(shù)儲(chǔ)備， 以小步快跑螺旋上升的思路對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行改進(jìn)與升級(jí)； 一方面堅(jiān)持系列化發(fā)展思路， 充分利用已有平臺(tái)保證技術(shù)繼承性， 顯著縮短了導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的研制成本與周期， 也有利于減少導(dǎo)彈的種類， 降低導(dǎo)彈全壽命周期成本， 簡(jiǎn)化部隊(duì)的作戰(zhàn)使用維護(hù)保障。

空空導(dǎo)彈的發(fā)展始終遵循著一條主線［2］： “以實(shí)現(xiàn)空中優(yōu)勢(shì)作戰(zhàn)為目標(biāo)， 以提高作戰(zhàn)使用靈活性和易用性為方向， 以攻擊性能不斷提高的目標(biāo)、 適應(yīng)日益復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境和滿足載機(jī)不斷變化的作戰(zhàn)使用模式為需求， 發(fā)展相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)， 拓展相應(yīng)的能力， 形成相應(yīng)的裝備”。 從作戰(zhàn)概念的發(fā)展和空戰(zhàn)體系的演變［8］角度看， 空空導(dǎo)彈打擊能力突飛猛進(jìn)。 如紅外型空空導(dǎo)彈從AIM-9B和AIM-9D分別只能在尾后±15°和±50°錐角內(nèi)攻擊， 到AIM-9L除前向±15°錐角外其余角度可攻擊， 再到AIM-9X能大離軸全向攻擊； 雷達(dá)型空空導(dǎo)彈從AIM-7A駕束制導(dǎo)尾后小錐角攻擊、 AIM-7C連續(xù)波半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)迎頭和尾后小錐角攻擊， 到AIM-7F兼顧脈沖多普勒與連續(xù)波半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)全向攻擊， 再到AIM-120主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭全向攻擊。 根據(jù)文獻(xiàn)［2］數(shù)據(jù)， 以目標(biāo)為中心的典型攻擊區(qū)， 如圖4所示， 其發(fā)展歷程充分體現(xiàn)了從近距到遠(yuǎn)距攻擊、 從尾后到全向攻擊的發(fā)展主線。

2美國未來空空導(dǎo)彈發(fā)展主線

縱觀空空導(dǎo)彈70余年發(fā)展的歷程， 作戰(zhàn)需求牽引和技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)一直是空空導(dǎo)彈發(fā)展的兩條主線， 未來空空導(dǎo)彈仍是沿著這兩條主線發(fā)展。

2.1需求牽引

作戰(zhàn)需求牽引主要包括作戰(zhàn)概念、 目標(biāo)和環(huán)境的變化。 作戰(zhàn)概念對(duì)導(dǎo)彈的研制和使用起到牽引作用， 是導(dǎo)彈設(shè)計(jì)的原點(diǎn)。 美國作戰(zhàn)概念層出不窮， 并建立了完善的體系， 從高到低分為頂層作戰(zhàn)概念、 聯(lián)合作戰(zhàn)概念、 軍兵種作戰(zhàn)概念、 裝備作戰(zhàn)使用概念， 以下承上逐級(jí)集成， 為頂層作戰(zhàn)概念提供支撐。 美國海軍先后提出的空海一體戰(zhàn)、? 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)、 分布式殺傷、 全球公域介入與聯(lián)合機(jī)動(dòng)等作戰(zhàn)概念， 其重點(diǎn)是以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)， 在體系支持下形成廣域作戰(zhàn)網(wǎng)， 縮短OODA決策周期， 有效保護(hù)航空母艦等核心裝備安全。 在各種作戰(zhàn)概念牽引下， 美國一面通過升級(jí)軟硬件提升AIM-9X和AIM-120性能， 一面開展新一代空空導(dǎo)彈特征和關(guān)鍵技術(shù)研究。 2020年9月， 在聯(lián)合全域指揮與控制信息支持下， 美國MQ-9死神無人機(jī)成功發(fā)射AIM-9X Block II空空導(dǎo)彈命中了BQM-167靶機(jī)［9］， 該演示驗(yàn)證項(xiàng)目表明網(wǎng)絡(luò)集成和跨域解決方案可大幅降低OODA時(shí)間。 美國以作戰(zhàn)概念牽引空空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)［10］， 在制空作戰(zhàn)方面追求強(qiáng)大的全態(tài)勢(shì)感知能力、 網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力和火力打擊能力等， 正在從武器決定作戰(zhàn)樣式到根據(jù)作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)戰(zhàn)爭(zhēng)所需武器轉(zhuǎn)變。 在分布式協(xié)同作戰(zhàn)概念牽引下， 美國提出了CUDA空空導(dǎo)彈、 游隼空空導(dǎo)彈、 小型先進(jìn)能力導(dǎo)彈等概念導(dǎo)彈［11-14］， 開展研制射程更遠(yuǎn)的AIM-260空空導(dǎo)彈， 用來配合飛行導(dǎo)彈掛架項(xiàng)目進(jìn)行有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)， 如圖5所示。

作戰(zhàn)目標(biāo)的變化包括縱橫兩個(gè)維度， 縱向上作戰(zhàn)目標(biāo)性能不斷提升， 戰(zhàn)斗機(jī)已發(fā)展至第四代， 飛行、 隱身、 攻擊和自衛(wèi)等能力不斷提升， 文獻(xiàn)［15］回顧了固定翼艦載機(jī)發(fā)展歷程， 并提出了下一代艦載機(jī)主要能力特征。 橫向上作戰(zhàn)目標(biāo)類型不斷擴(kuò)展， 從攻擊轟炸機(jī)到螺旋槳噴氣戰(zhàn)斗機(jī)， 再到隱身飛機(jī)、 無人機(jī)和巡航導(dǎo)彈， 甚至臨近空間飛行器， 目標(biāo)的飛行特性、 易損特性、 信號(hào)特征、 對(duì)抗能力等變化區(qū)間非常大， 對(duì)空空導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)提出了巨大的挑戰(zhàn)。

作戰(zhàn)環(huán)境的變化包括自然環(huán)境、 背景干擾和人工干擾不斷復(fù)雜化。 太陽、 云霧、 地海背景和自然氣候?qū)湛諏?dǎo)彈作戰(zhàn)性能影響很大， 紅外型空空導(dǎo)彈探測(cè)體制存在原理缺陷， 無法在云雨等天氣全天候作戰(zhàn)， 地海背景給導(dǎo)引頭下視探測(cè)、 引信啟動(dòng)等帶來了不利影響， 前兩代空空導(dǎo)彈不具備下視下射能力， 現(xiàn)代空空導(dǎo)彈在低空作戰(zhàn)時(shí)仍要被海面云霧干擾。 抗人工干擾能力是空空導(dǎo)彈不斷優(yōu)化改進(jìn)方向， 對(duì)于紅外型空空導(dǎo)彈， 人工誘餌干擾從點(diǎn)源、 多點(diǎn)源、 面源誘餌發(fā)展至動(dòng)力型誘餌［16］， 在運(yùn)動(dòng)、 能量、 形狀等特性上模擬目標(biāo)特性。 針對(duì)主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的拖曳誘餌由簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)發(fā)向復(fù)雜調(diào)制發(fā)展， 從拖曳式向投擲式、 伴飛式發(fā)展。

2.2技術(shù)推動(dòng)

空空導(dǎo)彈技術(shù)水平?jīng)Q定了其作戰(zhàn)使用方式， 對(duì)于空戰(zhàn)體系［8］而言， 其OODA環(huán)節(jié)受體系保障、 艦載機(jī)平臺(tái)、 空空導(dǎo)彈、 目標(biāo)平臺(tái)、 目標(biāo)對(duì)抗、 作戰(zhàn)環(huán)境等多因素影響， 這些因素的性能決定了空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)使用的具體形式。 作為空戰(zhàn)的主要武器， 空空導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展也引導(dǎo)了空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)的變革。 1982年， 以色列與敘利亞之間的貝卡谷空戰(zhàn)凸顯了技術(shù)引導(dǎo)空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)改變而帶來的巨大空中優(yōu)勢(shì)。 敘利亞米格戰(zhàn)斗機(jī)裝備的P-3環(huán)礁、 P-60蚜蟲導(dǎo)彈分別為第一、 二代紅外型空空導(dǎo)彈， 僅能從尾后、 后半球攻擊， 而以色列F-15等戰(zhàn)斗機(jī)裝備的python-3怪蛇、 AIM-9L響尾蛇導(dǎo)彈為第三代空空導(dǎo)彈， 具備離軸全向攻擊能力。 F-15等戰(zhàn)斗機(jī)在空戰(zhàn)中無需繞到敵機(jī)尾后， 戰(zhàn)術(shù)使用更靈活， 在作戰(zhàn)體系信息和電子戰(zhàn)支持下， 以色列戰(zhàn)斗機(jī)創(chuàng)造了82∶0的空戰(zhàn)奇跡［17］。 AIM-9X Block II等第四代紅外型空空導(dǎo)彈具備了大離軸發(fā)射能力、 發(fā)射后截獲能力， 作戰(zhàn)使用更加靈活， 如圖6所示。 第四代雷達(dá)型空空導(dǎo)彈彌補(bǔ)了機(jī)載雷達(dá)與導(dǎo)彈性能不匹配的不足， 使超視距作戰(zhàn)逐漸成為主流， “四先”成為空戰(zhàn)制勝準(zhǔn)則。

美國空空導(dǎo)彈堅(jiān)持系列化發(fā)展思路， 充分利用已有平臺(tái)， 顯著降低了研制周期、 成本、 風(fēng)險(xiǎn)、 保障規(guī)模， 但受限于平臺(tái)是20世紀(jì)90年代前后研制的， 在利用先進(jìn)技術(shù)大幅挖潛提升性能后， 仍與未來空空導(dǎo)彈“六化”需求存在較大差距。 如AIM-9X II對(duì)載機(jī)占位需求高、 協(xié)同作戰(zhàn)能力不足、 不具備全向敏捷攻擊能力等， AIM-120D在內(nèi)埋彈艙內(nèi)掛裝數(shù)量少， 不具備遠(yuǎn)距攻擊高價(jià)值空中目標(biāo)能力等。

空空導(dǎo)彈的技術(shù)體系主要分為導(dǎo)引、 制導(dǎo)控制、 引戰(zhàn)和推進(jìn)技術(shù)等。 通過空空導(dǎo)彈四代發(fā)展歷程可以看出， 技術(shù)的發(fā)展始終以適應(yīng)新的目標(biāo)、 新的作戰(zhàn)環(huán)境和新的作戰(zhàn)模式為需求， 不斷提高武器作戰(zhàn)使用的靈活性和易用性， 但同時(shí)也受當(dāng)時(shí)技術(shù)體系發(fā)展水平的制約。 紅外型空空導(dǎo)彈技術(shù)體系發(fā)展如表1所示。

2.3美國新型空空導(dǎo)彈

21世紀(jì)初， 美國根據(jù)聯(lián)合能力集成與開發(fā)系統(tǒng)（JCIDS）開發(fā)美國下一代空空導(dǎo)彈項(xiàng)目［10］， 以作戰(zhàn)概念為輸入分解并確定能力需求， 針對(duì)需求細(xì)化初始能力并分解牽引出關(guān)鍵技術(shù)， 形成初始能力文件（ICD）， 再根據(jù)關(guān)鍵技術(shù)演示驗(yàn)證評(píng)估結(jié)果給出導(dǎo)彈總體方案。 美國下一代空空導(dǎo)彈項(xiàng)目表明其關(guān)注的焦點(diǎn)從方案轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰π枨蠛完P(guān)鍵技術(shù)， 并以現(xiàn)有空空導(dǎo)彈為平臺(tái)進(jìn)行快速迭代驗(yàn)證， 降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

為保持制空作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)， 美國持續(xù)探索未來空空導(dǎo)彈技術(shù)。 21世紀(jì)初的雙射程導(dǎo)彈、 雙任務(wù)導(dǎo)彈和三類目標(biāo)終結(jié)者導(dǎo)彈項(xiàng)目雖未轉(zhuǎn)入型號(hào)研制， 但驗(yàn)證了大量關(guān)鍵技術(shù)， 完成了技術(shù)儲(chǔ)備。 近些年， 美國提出了CUDA、 游隼等小型空空導(dǎo)彈［11， 13］， 以實(shí)現(xiàn)在內(nèi)埋彈中超高密度掛載， 提升制空平臺(tái)活力密度； 提出了LRE-W和AIM-260等遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈［9， 11］， 以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距攻擊， 提高打擊體系節(jié)點(diǎn)能力； 提出了機(jī)載自衛(wèi)攔截彈［11］等， 以主動(dòng)防御替代被動(dòng)誘餌干擾， 提升平臺(tái)在高競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下的生存能力。 美國未來空空導(dǎo)彈發(fā)展符合文獻(xiàn)［2］提出的導(dǎo)彈發(fā)展的“遠(yuǎn)程化、 自主化、 網(wǎng)絡(luò)化、 小型化、 跨域化和多用化”需求。

3未來空空導(dǎo)彈能力

3.1融入空戰(zhàn)體系

美國不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)、 分布式殺傷等作戰(zhàn)概念牽引了空戰(zhàn)的發(fā)展， 在作戰(zhàn)概念、 軍事需求和技術(shù)進(jìn)步共同推動(dòng)下， 空戰(zhàn)體系構(gòu)成、 特征和裝備發(fā)生了重大變化。 空戰(zhàn)體系的核心是OODA環(huán)， OODA描述空戰(zhàn)全過程， 包括態(tài)勢(shì)感知Observe（O）、 態(tài)勢(shì)分析Orient（O）、 確定作戰(zhàn)目標(biāo)Decide（D）和火力打擊Action（A）。 隨著空戰(zhàn)體系發(fā)展， OODA各環(huán)節(jié)表現(xiàn)形式也在變化， 如態(tài)勢(shì)感知從飛行員肉眼觀察到預(yù)警機(jī)等平臺(tái)雷達(dá)探測(cè)等、 火力打擊從早期的機(jī)炮變?yōu)楝F(xiàn)代的空空導(dǎo)彈。 空戰(zhàn)體系已從機(jī)械化時(shí)代發(fā)展到了信息化時(shí)代， 即將向智能化時(shí)代邁進(jìn)［8］。 未來空戰(zhàn)體系的特征包括以網(wǎng)絡(luò)為中心、 有/無人協(xié)同作戰(zhàn)、 臨近空間高超武器和人工智能的應(yīng)用， 實(shí)現(xiàn)從飛行員決策到人機(jī)智能融合決策、 從單一平臺(tái)探測(cè)到分布式平臺(tái)探測(cè)， 空戰(zhàn)體系OODA將演化為O2A， 進(jìn)一步壓縮攻擊閉環(huán)時(shí)間， 如圖7所示。

作為空戰(zhàn)的主要武器， 空空導(dǎo)彈也必然要與新的空戰(zhàn)體系深度融合。 在網(wǎng)絡(luò)化、 信息化的基礎(chǔ)上， 空空導(dǎo)彈應(yīng)充分整合跨域化平臺(tái)、 武器、 傳感器等節(jié)點(diǎn)能力， 實(shí)現(xiàn)多源信息共享融合制導(dǎo)、 協(xié)同打擊， 提高載機(jī)平臺(tái)生存能力、 作戰(zhàn)靈活性和作戰(zhàn)效能。 在無人、 分布、 協(xié)同、 跨域融合過程中， 人工智能快速處理各平臺(tái)傳遞的海量信息并根據(jù)融合信息結(jié)果， 輔助或自動(dòng)決策攻擊目標(biāo)， 同時(shí)將自身獲取的信息傳遞給各平臺(tái)。

當(dāng)前美國的NIFC-CA系統(tǒng)提高了各平臺(tái)之間的協(xié)同作戰(zhàn)能力， 是美國體系化作戰(zhàn)的發(fā)展趨勢(shì)。 在NIFC-CA系統(tǒng)中， 隱身F-35突前部署， 為作戰(zhàn)體系內(nèi)的其他航空母艦、 艦載機(jī)、 導(dǎo)彈等提供態(tài)勢(shì)感知能力，? AIM-120D和AIM-9X Block Ⅱ通過彈載雙向數(shù)據(jù)鏈， 實(shí)時(shí)地接收空戰(zhàn)體系內(nèi)F-35等平臺(tái)提供的目指信息， 并快速完成信息融合用于制導(dǎo)， 實(shí)現(xiàn)了鏈條式殺傷到網(wǎng)絡(luò)化殺傷轉(zhuǎn)變， 如圖8所示。

3.2小型隱身

在各種作戰(zhàn)概念指導(dǎo)下， 美國也在積極探索新型空空導(dǎo)彈概念， 其中CUDA和游隼等空空導(dǎo)彈都具備小型化特征， CUDA和游隼的彈長都約為1.8 m， 是AIM-120D彈長的一半。 在氣動(dòng)［20］、 結(jié)構(gòu)、 推進(jìn)和制導(dǎo)等先進(jìn)技術(shù)支撐下， 小型空空導(dǎo)彈在縮減尺寸與重量的同時(shí)， 主要性能幾乎與現(xiàn)役空空導(dǎo)彈相當(dāng)。 美國海軍F-35隱身艦載機(jī)內(nèi)埋彈艙只能掛裝4發(fā)AIM-120D， 當(dāng)F-35內(nèi)埋掛裝小型空空導(dǎo)彈時(shí)， 掛裝數(shù)量增大1倍， 顯著提高了平臺(tái)火力打擊密度和作戰(zhàn)效能， 如圖9所示， 同時(shí)也降低了航空彈藥保障和調(diào)度管理要求。 此外， 小型化空空導(dǎo)彈也能掛裝于有效載荷不大的無人機(jī)平臺(tái)， 在有人/無人飛機(jī)平臺(tái)協(xié)同作戰(zhàn)中， 提升分布協(xié)同、 高密度火力打擊作戰(zhàn)能力。

空空導(dǎo)彈小型化的同時(shí)也減小了自身RCS和紅外輻射特性， 提高了雷達(dá)和紅外隱身能力， 減小了目標(biāo)機(jī)的告警時(shí)間。

3.3攻擊多目標(biāo)

基于網(wǎng)絡(luò)信息的體系對(duì)抗中，? 預(yù)警機(jī)、? 電子戰(zhàn)機(jī)等大型飛機(jī)承載著空中信息重要節(jié)點(diǎn)的作用， 是體系作戰(zhàn)效能的倍增器。 在貝卡谷空戰(zhàn)中， 以色列F-15戰(zhàn)斗機(jī)在E-2C預(yù)警機(jī)和波音-707E電子戰(zhàn)飛機(jī)的支持下， 快速獲取了敘利亞戰(zhàn)斗機(jī)的態(tài)勢(shì)信息， 并干擾敘利亞戰(zhàn)斗機(jī)， 實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)場(chǎng)單向透明， 為AIM-9L和python-3完成最后一擊創(chuàng)造了絕好條件。 因此， 空空導(dǎo)彈應(yīng)具備打擊預(yù)警機(jī)等信息節(jié)點(diǎn)， 削弱或摧毀對(duì)手體系作戰(zhàn)信息網(wǎng)絡(luò)， 降低其信息戰(zhàn)能力。 此外， 加油機(jī)能提高艦載機(jī)作戰(zhàn)半徑和巡航時(shí)間， 轟炸機(jī)可攜帶大量反艦導(dǎo)彈實(shí)施飽和攻擊， 因此， 空空導(dǎo)彈在攻擊傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)、 無人機(jī)和巡航導(dǎo)彈目標(biāo)外， 還要具備攻擊預(yù)警機(jī)、 加油機(jī)、 轟炸機(jī)等新目標(biāo)能力， 甚至要跨域打擊臨近空間飛行器能力。 目標(biāo)種類增加使空空導(dǎo)彈面臨的目標(biāo)特性、 飛行特性、 易損特性、 對(duì)抗特性等更加復(fù)雜， 給空空導(dǎo)彈提出了認(rèn)得準(zhǔn)、 飛得遠(yuǎn)、 打得狠和快速評(píng)估毀傷的要求。

美國AIM-120D目前不具備遠(yuǎn)距攻擊預(yù)警機(jī)、 加油機(jī)和轟炸機(jī)等高價(jià)值空中目標(biāo)能力。 主要原因是F-22隱身戰(zhàn)機(jī)內(nèi)埋掛載AIM-120D攻擊部署在后方的預(yù)警機(jī)等高價(jià)值空中目標(biāo)時(shí)， AIM-120D有效攻擊距離不大， 且A極距離太小， F-22很難找到安全發(fā)射窗口。 未來空空導(dǎo)彈迫切需要在減小阻力、 增大推力、 特種彈道等方面采取針對(duì)設(shè)計(jì)， 提高攻擊距離， 協(xié)同攻擊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距隱蔽打擊預(yù)警機(jī)等高價(jià)值空中目標(biāo)能力。

3.4模塊化設(shè)計(jì)

美國為縮短研制周期、 減少研制費(fèi)用、 簡(jiǎn)化維護(hù)保障作業(yè)， 通常將空空導(dǎo)彈改型為面空導(dǎo)彈［21-22］， 配置在其他武器平臺(tái)， 其中最著名的就是“麻雀導(dǎo)彈下?！保?即AIM-7E麻雀空空導(dǎo)彈直接上艦成為RIM-7E海麻雀艦空導(dǎo)彈。 美國防空導(dǎo)彈的成品和元件模塊化設(shè)計(jì)以及優(yōu)良的技術(shù)儲(chǔ)備， 為海麻雀的不斷優(yōu)化提供了擴(kuò)展空間。 20世紀(jì)90年代， 海麻雀進(jìn)行了脫胎換骨的改進(jìn)， 編號(hào)為RIM-162“改進(jìn)型海麻雀（ESSM）”， 大幅提升了防空距離， 初步具備了面防空能力， 如圖10所示。 ESSM在驅(qū)逐艦、 護(hù)衛(wèi)艦和航空母艦平臺(tái)上進(jìn)行了攔截反艦導(dǎo)彈試驗(yàn)， 取得良好效果［22-23］。 美國將AIM-120D導(dǎo)引頭用于標(biāo)準(zhǔn)-2 Block IV， 形成具有協(xié)同作戰(zhàn)能力的標(biāo)準(zhǔn)-6遠(yuǎn)程艦空導(dǎo)彈， 并于2018年實(shí)現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)彈上天”， F/A-18E/F艦載機(jī)掛載去掉助推器的標(biāo)準(zhǔn)-6導(dǎo)彈， 用于遠(yuǎn)程打擊空中目標(biāo)、 艦船目標(biāo)。 此外， 美國以AIM-9L為基礎(chǔ)研制了海拉姆近程艦空導(dǎo)彈， 以AIM-120D為基礎(chǔ)研制AMRAAM-ER增程型防空導(dǎo)彈， 法國以MICA為基礎(chǔ)研制了VL MICA垂直發(fā)射型導(dǎo)彈， 可用于陸基或艦船平臺(tái)， 派生武器上艦同時(shí)要增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化信息化設(shè)計(jì)， 形成即插即用能力， 快速在各種平臺(tái)形成戰(zhàn)斗力， 滿足分布式作戰(zhàn)要求。

值得說明的是， 模塊化設(shè)計(jì)在增強(qiáng)通用性、 降低研制和保障費(fèi)用的同時(shí)， 也有可能犧牲性能， 如法國MICA具備可互換的紅外和雷達(dá)導(dǎo)引頭， 被稱為“雷達(dá)型空空導(dǎo)彈中機(jī)動(dòng)能力最強(qiáng)的， 紅外型空空導(dǎo)彈中射程最遠(yuǎn)的”導(dǎo)彈。

3.5綜合保障設(shè)計(jì)

綜合保障是影響裝備戰(zhàn)斗力的關(guān)鍵， 提升保障能力就是提升戰(zhàn)斗力。

空空導(dǎo)彈搭載平臺(tái)和使用環(huán)境的擴(kuò)展， 使空空導(dǎo)彈全壽命周期可能面臨著非常高的保障要求。 在航空母艦平臺(tái)上， 空空導(dǎo)彈面臨場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)6 000 V/m強(qiáng)電磁環(huán)境［15］， 以及艦艇和艦載機(jī)排放SO2等廢氣引起的強(qiáng)酸性鹽霧環(huán)境（美國航空母艦上實(shí)測(cè)PH值約為2.4～4.0）， 與傳統(tǒng)的高溫、 高濕、 高鹽霧、 強(qiáng)太陽輻射疊加在一起形成更嚴(yán)酷的“三高三強(qiáng)”（高溫、 高濕、 高鹽霧、 強(qiáng)太陽輻射、 強(qiáng)電磁場(chǎng)、 強(qiáng)酸性）的使用環(huán)境， 需要開展全壽命周期腐蝕防護(hù)與控制、 電磁兼容性、 可靠性等設(shè)計(jì)。 彈體表面海洋鹽霧腐蝕情況如圖11所示。

綜合保障是影響艦載機(jī)出動(dòng)和回收能力的主要影響因素之一， 美國尼米茲級(jí)航空母艦實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)表明： 艦載機(jī)加油和掛彈是單飛行甲板作業(yè)周期內(nèi)耗時(shí)最多的保障作業(yè)， 分別耗時(shí)14 min和8.3 min［25］。 航空母艦上空空導(dǎo)彈保障工作的特點(diǎn)是有限時(shí)空綜合保障， 即在有限時(shí)間、 有限空間、 有限資源條件下的工作， 具備復(fù)雜程度高、 安全性要求高、 時(shí)間要求快等特點(diǎn)， 因此高效安全的空空導(dǎo)彈保障作業(yè)是提高艦載機(jī)的出動(dòng)與回收能力的重要支撐。

對(duì)于航空母艦上的空空導(dǎo)彈來說， 更重視彈藥安全性、 電磁安全性和艦上特殊使用環(huán)節(jié)誘發(fā)的安全性， 必須針對(duì)海軍作戰(zhàn)使用環(huán)境開展安全性設(shè)計(jì)， 降低導(dǎo)彈在安全事故中的反應(yīng)等級(jí)和破壞程度。 美國對(duì)上艦空空導(dǎo)彈提出了快烤等6項(xiàng)鈍感彈藥安全性要求、 安全裕度等3項(xiàng)電磁安全性要求， 以及制動(dòng)沖脫、 跌落、 海水浸泡、 鹵代烷等安全性要求［26］。

4總結(jié)

縱觀美國空空導(dǎo)彈的發(fā)展演變過程， 需求牽引和技術(shù)推動(dòng)是空空導(dǎo)彈更新?lián)Q代的驅(qū)動(dòng)力。 在作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)需求的牽引下， 不斷改進(jìn)優(yōu)化OODA環(huán)， 縮小OODA環(huán)時(shí)間， 奪取空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)， 為此建立了強(qiáng)大的態(tài)勢(shì)感知能力、 火力打擊能力， 發(fā)展了網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力、 人機(jī)智能融合決策能力等， 其發(fā)展能帶來如下啟示：

（1） 加強(qiáng)空空導(dǎo)彈“通用化、 系列化、 模塊化”設(shè)計(jì)， 精簡(jiǎn)空空導(dǎo)彈型譜， 優(yōu)化遠(yuǎn)距、 中距、 近距、 小型空空導(dǎo)彈系列。 AIM-7麻雀空空導(dǎo)彈下海及后續(xù)進(jìn)行的持續(xù)改進(jìn)、 標(biāo)準(zhǔn)-6艦空導(dǎo)彈上天為空空導(dǎo)彈三化設(shè)計(jì)及派生發(fā)展提供了一種新思路。

（2） 加強(qiáng)空空導(dǎo)彈“遠(yuǎn)程化、 自主化、 網(wǎng)絡(luò)化、 小型化、 跨域化和多用化”設(shè)計(jì)， 隨著作戰(zhàn)概念、 空戰(zhàn)體系的演變， 未來空空導(dǎo)彈將深層次融入空戰(zhàn)體系， 通過高速信息網(wǎng)絡(luò)， 實(shí)現(xiàn)分布協(xié)同作戰(zhàn)能力， 提高火力打擊密度和作戰(zhàn)效能。 在分布式等作戰(zhàn)概念指導(dǎo)下， 不斷采用小步快跑螺旋進(jìn)步的改進(jìn)模式， 充分挖掘已有產(chǎn)品潛能快速完成改型， 在各種平臺(tái)實(shí)現(xiàn)分布式作戰(zhàn)能力。

（3） 加強(qiáng)空空導(dǎo)彈上艦帶來的艦-機(jī)-彈適配性設(shè)計(jì)， 滿足多兵種作戰(zhàn)需求。 空空導(dǎo)彈與航空母艦適配性主要針對(duì)上艦面臨著“三高三強(qiáng)”的作戰(zhàn)使用環(huán)境、 有限空間時(shí)間的綜合保障約束、 嚴(yán)格的彈藥安全性要求等開展設(shè)計(jì)， 空空導(dǎo)彈與艦載機(jī)適配性主要在傳統(tǒng)機(jī)彈相容性基礎(chǔ)上， 增加滑躍/彈射起飛、 攔阻著艦動(dòng)力環(huán)境。

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Development and Capability of American Air-to-Air

Missile in the Future

Li Bin Liu Qi Xu Yanke

（1. China Airborne Missile Academy， Luoyang 471009， China；

2. Project Center of Air Force Equipment Department， Beijing 100843， China；

3. National Key Laboratory of Air-based Information Perception and Fusion， Luoyang 471009， China）

Abstract： The demand-pull and the promotion of technological progress have been the principal line of air-to-air missile development.This paper reviews the development course of American air-to-air missiles， puts forward? that the operational concept is the original point of missile design，? and the level of missile technology system determines the way of operation. Combine the US? equipment demonstration mechanism， the? ?new operational concept and the operational system requirements， the capabilities of future air-to-air missile are proposed.

Key words： air-to-air missile； operational concept； development； air combat system； demand-pull； OODA