“天空閃光”空空飛彈:“天空閃光”是世界上第一種投入使用的採用單脈衝半主 -百科知識中文網

介紹

需求牽引：“天空閃光”（Sky Flash）的誕生
60 年代初，英國皇家海軍退出 P.1154 超音速垂直/短距起降戰鬥機項目後，選擇由麥道公司在 F-4J 艦載防空戰鬥機的基礎上發展 F-4K 取代“海雌狐”戰鬥機；1965 年 2 月獨力難支的皇家空軍也被迫取消了整個 P.1154 項目，並選擇與 F-4K 相似的 F-4M 取代“獵人”戰鬥機。
F-4K/M（英國稱為“鬼怪”FG.1/FGR.2）都能使用當時最先進的“麻雀” Ⅲ AIM-7E 半主動雷達制導中距空空飛彈，但該飛彈不具備下射能力，所以不能充分利用機上 AWG-11/-12 脈衝都卜勒火控系統的下視能力；另一方面，當時英國正參與研製“多任務戰鬥機”（MRCA），其防空作戰型（後來的“狂風”ADV）也要求採用具有下射能力的新型中距空空飛彈。於是，英國從 1969 年開始了對新型中距空空飛彈的導引頭、引信、自動駕駛儀、電源裝置、固體火箭發動機等關鍵部件的預先研究工作。
F-4J 的 AWG-14 脈衝都卜勒火控系統，F-4J 從 1966 年開始交付給美國海軍，它首次裝備了代號 AWG-10 的脈衝都卜勒火控系統，具有了下視探測能力。AWG-14 是 AWG-10 換裝數字計算機、增加功能的改型，尤其是在飛彈發射計算中能充分考慮目標機動的情況（以前的火控系統基本只能較好地計算“直線碰撞”情況），使“麻雀”從攔射飛彈轉變成現代意義上的超視距空空飛彈
1973 年 7 月，“天空閃光”（SkyFlash）中距空空飛彈的研製正式展開。它以美國當年服役的 AIM-7E-2 為基礎，主承包商是英宇航公司（今英宇航系統公司）。1976～1978 年，“天空閃光”在位於加利福尼亞州穆古角的美國海軍太平洋武器測試中心進行了發射試驗，發射 22 次，有 20 次命中靶機（直接或間接命中）。1978 年飛彈交付，次年形成了作戰能力。
AIM-7E 的最大迎頭射程約 22～26 千米，最小射程 1,500 米。1969 年美國海軍提出要提高它的抗干擾能力和機動性、縮短最小射程，因此發展了 AIM-7E-2。AIM-7E-2 的主要改進是用 MK38 Mod4 發動機代替 E 型的 Mk38 Mod2，但飛彈的抗干擾能力沒有得到改善

技術推動

超越“麻雀”AIM-7E-2
“天空閃光”尺寸 3,660×203×1,020 毫米（彈長×彈體直徑×彈翼翼展），發射重量 195 千克。尺寸、布局、重量都和 AIM-7E-2 相同。實際上該飛彈直接採用了 AIM-7E-2 的後彈體及其內裝的液壓控制舵機、戰鬥部和雙推力固體火箭發動機等部件。
天空閃光”空空飛彈，除了全新的導引頭和引信，“天空閃光”還採用了新的全固態自動駕駛儀
“天空閃光”是世界上第一種投入使用的採用單脈衝半主動雷達導引頭的中距空空飛彈。該導引頭由馬可尼公司（今 GEC-馬可尼公司）研製，工作在J波段（頻率範圍 10～20G 赫茲），比 AIM-7E/-7E-2 採用的圓錐掃描式導引頭具有更好的抗電子干擾能力和制導精度，導引頭天線的最大轉動速度達到 230°/秒（比戰鬥機雷達天線轉動速度快很多，如 APG-70 雷達天線的最大轉動速度是 140°/秒），最大跟蹤角速度 40°/秒（和 AIM-7E/-7E-2 相當），接收機採用倒置式，具有很高的靈敏度。導引頭的可靠性也比較好，在地面狀態、載飛時的平均故障間隔時間分別達到 300 小時、120～150 小時，而 AIM-7E/-7E-2 只有 50 小時左右（地面狀態）。
“天空閃光”的彈體後部還帶有頻率參考天線，它接收為飛彈提供目標照射制導的連續波照射器（CWI）的信號，把它的頻率特徵與導引頭接收到的、CWI 照射目標後反射回來信號進行對比，採用都卜勒頻移（指由於載機和目標之間存在相對運動，從目標反射回來的信號頻率會發生變化）處理技術識別目標。這樣飛彈就能把低空運動目標從地面或海面反射的雜波背景中區別出來，具有了下射能力。帶倒置接收機的單脈衝導引頭加上都卜勒頻移處理目標識別技術，還使飛彈能夠識別目標群中的特定目標。
“天空閃光”的導引頭還能採用被稱為“干擾源尋的”（HOJ）的被動制導方式。當導引頭在半主動制導過程中受到敵機的電子干擾而不能正常跟蹤目標時，導引頭就將自動切換到這種制導方式。由於戰鬥機的有源電子干擾設備大都是外掛吊艙或機上固定的干擾天線，所以這種制導方式可以使飛彈“順藤摸瓜”地打擊敵機。
採用新的主動無線電引信是使“天空閃光”具有下射能力的另一個關鍵。該引信由湯姆遜-索恩公司研製，安裝在彈頭導引頭艙後，重約 5 千克。引信發射脈衝的作用距離約 16 米，也採用都卜勒頻移處理技術識別目標，所以不會因為雜波信號的干擾而引爆戰鬥部。引信起爆延遲時間根據從導引頭獲得的接近速度和交匯角度信息自動調節，範圍 0～100 毫秒，能保證對目標的殺傷機率。
“天空閃光”的連續桿戰鬥部重約 32 千克（其中爆炸裝藥重量 9 千克），有 216 根鋼條連續桿，爆炸生成的破片平均飛散速度超過 1,400 米/秒，對飛機的有效殺傷半徑為 12～15 米；採用的 Mk38 Mod4 雙推力固體火箭發動機重 65.5 千克，其中推進劑占 42.73 千克。飛彈最小射程 1,000 米，最大迎頭射程 29 千米，最大飛行速度馬赫數 3，低空最大橫向機動過載 30g，都和 AIM-7E-2 相當。
“天空閃光”在設計時充分注意了和 AIM-7E-2 的互換性，所以能使用 AIM-7E-2 的戰鬥機改用該飛彈時不需要做多少硬體改動。它可以由 F-4K/M 和“狂風”F.2/F.3 機腹的半埋入式彈射掛架發射，也可以用傳統的滑軌掛架發射。瑞典在 1978 年訂購了該飛彈裝備 JA-37“雷”截擊機，1981 年開始服役，編號為 Rb71。根據有關報導，義大利、沙烏地阿拉伯和阿曼也訂購了該飛彈裝備“狂風”ADV。
機腹攜帶有“天空閃光”的“狂風”F.3，“天空閃光”是“狂風”F.2/F.3 的標準空戰武器之一，在北約 90 年代的演習中，攜帶該飛彈的“狂風”曾利用數據鏈和雷達探測範圍的優勢擊敗德國空軍攜帶 AIM-120B 飛彈的 F-4F

改進

從 1985 年開始英國對“天空閃光”進行了一些改進，包括改進電子組件、採用新型火箭發動機增大射程和速度、採用更薄的彈翼降低阻力等。改進後的飛彈最大迎頭射程增加到 40 千米，最小射程減小到 500 米，最大速度提高到了馬赫數 4。
“天空閃光”的研製成功使英國的中距空空飛彈從一無所有一下站到了世界最前沿。它是世界上最早的第 3 代雷達制導空空飛彈（典型性能指標是具有下射能力），與 1980 年才服役的 AIM-7F（“麻雀”系列中第一種具有下射能力的型別）比較，在抗電子干擾能力、制導精度、對低空目標的殺傷機率等關鍵性能上占優勢，機動性相當，只在電子組件的可靠性、最大射程方面略遜，並且不能採用間斷連續波（高脈衝重複頻率）制導。在採用“天空閃光”的導引頭技術之後，1982 年試服役、1985 年投入大批生產 AIM-7M 的關鍵性能才真正全面超越了“天空閃光”（負責 AIM-7M 導引頭研製的雷錫恩公司在 1975 年 1 月就購買了“天空閃光”導引頭的特許生產權）。
在近距格鬥飛彈發展史上，英國霍克•西德利公司的“紅頭”具有重要的地位。它在 1965 年進入皇家空海軍服役，是當時世界上最優秀的格鬥彈之一，也是 20 世紀 70 年代皇家空海軍戰機的標準格鬥彈。該飛彈採用致冷的銻化銦導引頭、重達 31 千克的連續桿戰鬥部、可自動確定最佳引爆點的紅外近炸引信、雙推力固體火箭發動機、模組化艙段結構和大量電晶體印刷電路。相比之下，“響尾蛇”系列中 1972 年服役的 AIM-9H 才開始大量採用固態電子器件和適合高空使用的連續桿戰鬥部、1978 年服役的 AIM-9L 才採用致冷銻化銦導引頭，分別比“紅頭”晚了 7 年、13 年。不過“紅頭”採用超前技術也在體積、重量上付出了不小的代價——它的尺寸是 3,270×222×910 毫米，重達 150 千克；而 AIM-9L 的尺寸只有 2,870×127×640 毫米，重約 87 千克
鳳凰涅槃：從“主動天空閃光”（Active Sky Flash）到“流星”（Meteor）
80 年代初，瑞典國防物資管理局（FMV）開始獨立研究為“天空閃光”採用主動雷達導引頭，發展“主動天空閃光”。主要研究工作由薩伯動力公司承擔，而英宇航則被選為次承包商。瑞典希望用這種飛彈裝備 JAS-39“鷹獅”，因為當時美國的 AIM-120 雖然已經接近完成研製，但可能不會很快出口，即使出口售價也會相當昂貴，瑞典希望能有一種新型中距空空飛彈的低成本選擇方案；另一方面兩國也想在新型中距空空飛彈的競爭中分一杯羹，按英宇航的估計，“主動天空閃光”可能會有約 4,500 枚的市場。薩伯動力同時還提出了“敏捷型主動天空閃光”方案，構想採用無翼布局和“尾控”技術（只用尾部控制舵面操縱，現在英國的 ASRAAM、美國的 ESSM 都採用了這種控制方式）。
採用“尾控”技術的 ASRAAM。作為英國最新研製的近距空空飛彈，儘管它無法再現當年“紅頭”的榮耀，但仍然是 AIM-9X 目前最強大的競爭對手，在 EF2000 上它將配合“艾德”頭盔顯示器工作，與“聯合頭盔指示系統”（JHMCS）＋AIM-9X 的組合恐怕難分伯仲。不過在競爭澳大利亞的近距空空飛彈契約時，AIM-9X 的承包商雷錫恩公司曾攻擊 ASRAAM 不能有效對付 1,600～2,400 米以內的目標，