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青出于蓝,而胜于蓝—意大利“阿斯派德”空空导弹

发布时间:2013-04-18  原作者:张洋   点击数:

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  1965 年,意大利空军根据意军事航空部(AMI)所发布的需求文件展开了“全天候截击机”(AWI)的招标工作,参加竞标的有美国洛克希德(今洛克希德•马丁)在 F-104G“星战士”基础上提出的 CL-980 方案、麦道(今波音)的 F-4“鬼怪”、诺斯罗普(今诺斯罗普•格鲁门)的 F-5A“自由战士”、北美(今波音)的 F-100“超级佩刀”和法国达索的“幻影”III 等。经过广泛评估后洛克希德获胜,生产型飞机被编号为 F-104S,首架在 1968 年 12 月 30 日首飞,次年春季开始交付。

  F-104S 使意大利空军第一次拥有了使用 AIM-7E 中距空空导弹的作战能力(飞机编号中的 S 就表示“Sparrow”,即“麻雀”导弹)。不过,与英国皇家海空军 F-4K/M 上 AWG-11/-12 火控系统中的 APG-60/-61 脉冲多普勒雷达不同,F-104S 使用的 R-21G/H 单脉冲雷达没有下视能力,所以意大利空军对具有下射能力的新型中距空空导弹并无迫切需求,首先研制的是供海、空军使用的新型半主动雷达制导面空导弹。

第一种空空型:“阿斯派德”(Aspide)Mk1A

  1964 年,美国海军将刚投产不久的 AIM-7E 与一些现成的设备(有的稍做修改)组合,发展出基本型“海麻雀”舰空导弹系统(导弹编号改为 RIM-7E),1968 年又与比利时、丹麦、意大利、挪威、荷兰、联邦德国合作研制其改型——RIM-7H“北约海麻雀”系统(NSSMS)。RIM-7E/H 系统分别从 1969、1979 年开始服役,受当时技术水平的限制,它们都缺乏对付低空目标、尤其是掠海反舰导弹的能力。而在 1967 年 10 月 21 日,埃及海军使用“冥河”舰舰导弹击沉了以色列“埃拉特”驱逐舰,这预示着反舰导弹将成为打击水面舰艇的重要手段,相应的,是否能对其进行有效拦截就必将成为对点防御舰空导弹系统存在价值的考验。

  在这种背景下,意大利塞莱尼亚(今欧洲导弹集团 MBDA)从 1969 年开始自筹资金展开了新型面空导弹的研究工作,并在 1971 年争取到了意大利军方的支持和政府拨款,研制中的导弹也被命名为“阿斯派德”(意译“蝮蛇”)。第一种型别称为“阿斯派德”Mk1,原来只打算在 1970 年从美国引进的 AIM-7E-2 的基础上换装塞莱尼亚的半主动雷达导引头,后来又决定采用自行研制的引信、战斗部、火箭发动机和舵面驱动装置等其它关键部件。1974 年 Mk1 进行了首次发射试验,1979 年投产,次年开始服役。

  虽然“阿斯派德”的空空型也在 1974 年进行了发射试验,但一直没有投入正式研制。到 80 年代初,意大利空军决定将 F-104S 改进为 F-104ASA(ASA 表示“武器系统升级”)作为“欧洲战斗机”EFA 服役前的过渡,主要改进内容是采用新型航电设备和武器,如具有下视能的 R-21G/M1 雷达(由 FIAR 研制)、新的火控计算机、敌我识别装置等,近距弹换装美国最新的 AIM-9L,中距弹一时却没有合适的选择——F-104S 使用的 AIM-7E/F 都没有下射能力,而最新的 AIM-7M 还没有服役(当时美国政府也不允许出口)。于是,塞莱尼亚在空军的支持下,研制了“阿斯派德”Mk1 的空空型——“阿斯派德”Mk1A。

F-104 ASA 发射“阿斯派德”Mk1A

  Mk1A 在 1981、1985 和 1986 年进行了飞行试验,但由于经费不足,直到 1988 年才开始服役。该导弹尺寸 3,660×203×1,020 毫米(弹长×弹体直径×弹翼翼展),发射重量 220 千克。导弹采用和 AIM-7 相同的旋转弹翼式布局,弹翼最大可偏转 20°(而 Mk1 采用正常式布局,由尾部舵面控制),导弹最大俯仰、偏航角都是 17°。弹体内部从前往后依次布置有导引头、引信及战斗部、液压能源及舵机、自动驾驶仪和固体火箭发动机(而 AIM-7E 的引信及战斗部布置在液压能源及舵机后方)。

F-104 ASA 机翼下的“阿斯派德”Mk1A

  Mk1A 沿用了 Mk1 上的带倒置接收机和抗干扰电子线路的半主动雷达导引头,其天线罩由能承受高速、高温的烧结硅石材料制成。导引头工作在 I 波段(频率范围 8~10G 赫兹),对 RCS 为 2 平方米和 5 平方米的目标最大截获距离分别达到 18 千米和 22 千米,在有地杂波干扰的情况下,对低空 RCS 为 2 平方米目标的截获距离达到 9 千米,制导精度平均误差 2.7 米。与英国“天空闪光”、美国 AIM-7M、俄罗斯 R-27R/RE(R 型 1985 年开始服役,另一说法是 1983 年)、法国超 530D(1987 年开始服役)的导引头一样,它也采用“单脉冲角跟踪”体制工作,只要根据一个回波脉冲就能测量出目标的角度,而不需要天线进行机械扫描(AIM-7E/F 采用的圆锥扫描工作方式),提高了制导精度和抗干扰能力。导引头在信号处理中同样考虑了多普勒频移,不过从现有资料看,“阿斯派德”Mk1A 弹体后部并没有“天空闪光”那种用来接收载机连续波照射器信号的频率参考天线——后者采用这种天线的原因是 APG-60/-61 雷达的连续波照射器频率不够稳定,所以其导引头必须同时测量某个时刻连续波照射器所发出照射波的真实频率和从目标反射回来的、已经产生频移的照射波频率,将它们对比才能完成多普勒频移处理。而 R-21G/M1 等新型机载雷达的连续波照射器的工作频率比较稳定,可以将它以硬件或软件方式直接存储在导引头中,供信号处理器完成多普勒频移处理。

正在检测的“阿斯派德”Mk1A

  在受到强烈的电子干扰时,Mk1A 的导引头也能自动切换到被动制导模式,这时候它就成了一枚空空反辐射导弹。这种方式的工作原理是将单脉冲雷达天线本身具有的 4 个方向探测器(分别称为上、下、左、右探测器)所接收到的干扰波信号进行比较和处理,得到目标的相对角度,并据此操纵导弹飞向目标。另外,Mk1A 还增加了中段指令修正的惯性制导方式,不但提高了制导精度,还使导弹的攻击弹道更加灵活。

  Mk1A 沿用了 Mk1 的引信和战斗部。主动雷达引信工作在 Ku 波段(频率范围 13.4~14.0G 赫兹),也采用了多普勒频移处理技术,作用距离 10~15 米,具有很高的抗干扰能力和引爆精度;钢珠式预制破片战斗部重 32.5 千克,对低空目标杀伤能力强,但高空性能不如 AIM-7E 和“天空闪光”的连续杆式战斗部。

  Mk1A 的单推力固体火箭发动机也和 Mk1 所用的一样,由意大利主要弹药厂商之一斯尼亚-BPD(SNIA-BPD,著名的奥托-梅莱拉 76 毫米舰炮的弹药就是该公司产品)研制,装有 55 千克推进剂(比 AIM-7E-2、“天空闪光”多近 30%)。导弹最小射程 500 米,最大迎头射程 35 千米,最大飞行速度马赫数 3,最大横向机动过载 30g。Mk1A 的一个特色是控制弹翼偏转的液压能源是闭环系统(Closed Loop System),也就是传递压力的液体形成了回路。由于流体可以将它所受到的压力向任意方向传递,所以闭环系统能在导弹整个飞行过程中提供稳定的控制力,提高导弹的机动性和制导精度,但也付出了重量增加的代价。相比之下,AIM-7E-2、“天空闪光”等都采用开环系统(Open Loop System),其控制力衰减很快,但它们采用的双推力固体火箭发动机能提高导弹的平均速度,进而可以保证舵面的控制效率。

  客观评价,“阿斯派德”Mk1A 是一种相当先进的半主动雷达制导中距弹。在近距格斗性能方面它优于“天空闪光”和 AIM-7F/M,在抗电子干扰能力、制导精度、对低空目标的杀伤概率等关键性能上优于 AIM-7F、与 AIM-7M 至少相当,电子组件的可靠性与 AIM-7F/M 至少相当。不过在最大射程方面,“阿斯派德”Mk1A 与超 530D、AIM-7F/M 和 1985 年以后的改进型“天空闪光”有明显差距——这些导弹都采用有利于增加射程的双推力固体火箭发动机,而且电子器件和“阿斯派德”Mk1A 一样实现了全固态化,有足够的内部空间安装较长的发动机和更多的装药。

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