“麻雀”空空飛彈

“麻雀”空空飛彈

“麻雀”空空飛彈是美國研製的雷達制導中距空空飛彈。該系列的研製工作於1946年始,至今發展了十個型號。由於不斷改進使飛彈的性能不斷提高,各型飛彈的性能也不盡相同。其射程從開始的8千米增加到46千米。最新的型號為AIM-7M,其射程為46千米,速度3.5馬赫,可全向攻擊。

基本信息

研製背景

"麻雀"空空飛彈

“麻雀”(AIM-7)空空飛彈是戰後美國研製並裝備使用的第二個空空飛彈,也是世界上裝備使用最為廣泛的一個中距空空飛彈系列。與當時分別由休斯飛機公司和美國海軍軍械試驗站自籌資金研製的“獵鷹”和“響尾蛇”空空飛彈不同,該彈是唯一由軍方主動投資發展的空空飛彈,研製單位是美國斯佩里公司和雷錫恩公司。

美國軍方決定發展這種雷達型中距空空飛彈,是出於其冷戰戰略考慮。第二次世界大戰的結束,標誌著一個新的時代—冷戰時代的到來。世界的政治地理格局發生劇變,出現了以美、蘇為首的兩大陣營對峙的軍事態勢,蘇聯在1953年試驗成功氫彈,英、法步其後塵,先後有了核子彈和氫彈,更加劇了核軍備競賽。在當時的技術條件下,唯一有效地運載核炸彈的工具是遠程戰略轟炸機,唯一有效地抗擊遠程戰略轟炸機的工具是截擊機,而具有全天候、遠距攔截能力的雷達制導的空空飛彈則是截擊機的有效武器。

基本簡介

“麻雀”系列飛彈是美國研製的雷達制導中距空空飛彈。該系列的研製工作於1946年始,至今發展了十個型號。由於不斷改進使飛彈的性能不斷提高,各型飛彈的性能也不盡相同。其射程從開始的8千米增加到46千米。最新的型號為AIM-7M,其射程為46千米,速度3.5馬赫,可全向攻擊。彈長3.60米,彈徑203.2毫米。採用半主動雷達制導,具有下視下射能力。該彈出口到十多個國家。圖中白色的飛彈為掛在F-15戰鬥機上的“麻雀”空空飛彈。在1999年3月的北約入侵南聯盟的空襲中,美國飛機首次使用“麻雀”空空飛彈。

武器裝備

"麻雀"空空飛彈

從50年代初開始,在“麻雀”ⅠAIM-7A基礎上發展成為包括AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R型號、並劃分為三代產品的中距空空飛彈系列,還改進擴展為包括RIM-7E/7H/7M/P型號在內的艦空飛彈系列。由於受半主動雷達制導體制的限制,“麻雀”空空飛彈系列的固有的共同缺陷,是不具有“發射後不管”能力,使載機在發射飛彈之後不能立即退出攻擊而降低生存力,也不具有“多目標攻擊”能力,使攻擊相同數目敵機需要出動更多架次的載機而易遭更大損失。因此,在1991年海灣戰爭之後,“麻雀”空空飛彈的生產線將關閉,“麻雀”空空飛彈經過40年的發展已經走到盡頭,現役和庫存的“麻雀”空空飛彈各型號將逐漸被第四代中距空空飛彈—“阿姆拉姆”AIM-120A所取代。

該系列各型號飛彈採用相同的全動式彈翼控制的氣動外形布局,頭部呈尖錐形,細長彈體呈圓柱形,4片全動式切梢三角形彈翼位於彈體中部,4片固定式三角形安定面位於彈體尾部。全動式彈翼起控制舵作用,其中一對彈翼可差動偏轉,起橫滾穩定作用;固定式安定面起縱向穩定作用。彈體採用模組化艙段結構,但在具體結構上,由於該系列各型號飛彈的改進發展程度不同,存在著相當差異:

“麻雀”ⅠAIM-7A分為3個艙段,彈頭為引信/戰鬥部艙,彈體中部為制導控制艙,彈體中後部為固體火箭發動機艙,3個艙段用螺釘連線。由於採用雷達波束制導,其制導控制艙內裝的是陀螺儀、加速度計、天線和接收機、計算裝置、伺服機構、電瓶和高壓能源。飛彈發射後1s,由陀螺儀和加速度計組成的自動駕駛儀控制飛行,飛彈進入機載雷達AN/APG-51B的制導波束後,自動駕駛儀與伺服機構斷開,天線和接收機接收制導波束信號,計算裝置據此計算出飛彈相對於制導波束等強信號區的偏移量,通過伺服機構使全動式彈翼偏轉,使飛彈返回等強信號區,制導波束隨動於機載光學瞄準具視線,從而引導飛彈飛行所瞄準攻擊的空中目標,制導飛行時間20s。

“麻雀”ⅡAIM-7B飛彈採用主動雷達制導,其艙段布局和內部結構與“麻雀”Ⅰ不同;“麻雀”Ⅲ飛彈採用半主動連續波或脈衝都卜勒雷達制導,其艙段布局和內部結構與“麻雀”Ⅰ/Ⅱ不同,分為5個段艙,從前到後為導引頭、自動駕駛儀和電源、液壓舵機和液壓能源、引信/戰鬥部、固體火箭發動機,但其具體結構隨各自型號不同亦有較大區別。按作戰性能水平,“麻雀”系列空空飛彈可分為三代:第一代AIM-7A,只能用於尾追攻擊;第二代AIM-7C/7D/7E/7E-2,具有一定的全天候、全向攻擊能力;第三代AIM-7F/7M/7P/7R,具有全天候、全向攻擊、上視/上射和下視/下射能力。

基本數據

"麻雀"空空飛彈

最大射程 5~8km(AIM-7A)
24km(AIM-7C)(迎頭)
20~26km(AIM-7D)
22~26km(AIM-7E)
29km(AIM-7E-2)
40km(AIM-7F)
45km(AIM-7M/7P)
最小射程 1500m(AIM-7E)
600m(AIM-7F/7M/7P)
最大速度 M2.2(AIM-7A/7B)
M2.5~3(AIM-7C/7D)
M3(AIM-7E/7E-2)
M3~4(AIM-7F/7M/7R)
使用高度 15000m(AIM-7C)
20000m(AIM-7D)
150~18000m(AIM-7E)
18000m(AIM-7E-2)
20000m(AIM-7F/7M/7P)
最大過載 30g
制導系統 雷達波束(AIM-7A)
主動雷達(AIM-7B)
半主動連續波雷達(AIM-7C/7D/7E/7E-2)
半主動脈衝都卜勒加連續波雷達(AIM-7F/7G/7H)
半主動脈衝都卜勒雷達(AIM-7M/7P)
半主動雷達加被動紅外雙模製導(AIM-7R)
引信 無線電近炸引信(AIM-7C)
半主動都卜勒雷達近炸引信(AIM-7D)
半主動雷達近炸引信MK5.35(AIM-7E/7E-2)
主動雷達近炸引信(AIM-7F/7G/7H/7M/7P)
戰鬥部 高爆炸藥(AIM-7A/7B)
高爆炸藥,重27kg(AIM-7C)
高爆炸藥,重30kg(AIM-7D)
連續桿,重32kg(AIM-7E/7E-2)
連續桿,重40kg(AIM-7F/7M/7P)
動力裝置 1台固體火箭發動機
彈重 148kg(AIM-7A)
160kg(AIM-7B)
173kg(AIM-7C)
178kg(AIM-7D)
195kg(AIM-7E/7E-2)
227kg(AIM-7F)
230kg(AIM-7M/7P)
彈長 3.80m(AIM-7A)
.66m(AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)
彈徑 203mm
翼展 70mm(AIM-7A)
100mm(AIM-7B/7C)
102mm(AIM-7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)

技術性能

"麻雀"空空飛彈

美國海軍航空局制訂了一個雄心勃勃的空空飛彈發展計畫,要求其M數達到3、射程達到31.5km(中距)、65km(遠距);但為加快研製進度,要求在現有技術基礎上研製一種雷達型空空飛彈,即將該航空局已經取消的“雲雀”地空飛彈用的雷達波束制導系統,用到現有的12.7mm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305mm,能夠攔截M數1的空中目標。這種飛彈的關鍵是波束制導控制系統,故美國海軍航空局選擇從事該系統研製的斯佩里公司為主承包商,於1946年5月開始研製該飛彈。

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飛彈試驗中心開始飛彈試驗,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。

由於該彈採用三點導引波束制導體制,載機雷達必須不斷照射飛彈和目標,限制了載機的機動;而飛彈必須不斷機動,以便始終處於載機-目標的視線上,導引精度差,且只能尾追攻擊,加上早期戰鬥機裝備的制導雷達AN/APG-51B,是當時夜間戰鬥機裝備的標準的射擊雷達AN/APG-51A的改進型,其波束必須隨動於光學瞄準具,要求目視識別、瞄準目標,因此不具有全天候作戰能力,只有AN/APG-51的全天候改進型—AN/APQ-51以及F-4H裝備的AN/APQ-50,才具有全天候作戰能力,但性能水平很低,難以攔截中程高空超音速轟炸機和攜帶電子對抗設備的遠程轟炸機、殲擊轟炸機。

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契約,在“麻雀”Ⅰ基礎上研製採用主動雷達制導的中距空空飛彈,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。由於海軍航空局於1956年退出該截擊機項目,“麻雀”Ⅱ僅完成試驗性研製,生產樣彈共100枚,到1958年該主動雷達型飛彈及其火控系統項目最終被取消。在實施“麻雀”Ⅱ計畫的同時,美國海軍航空局於1955年同雷錫恩公司簽訂契約,研製半主動雷達制導的中距空空飛彈,1956年接收斯佩里公司在布里斯托的生產“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。

動力裝置

"麻雀"空空飛彈

“麻雀”空空飛彈是世界上第一種紅外尋的空空飛彈。該彈採用鴨式氣動布局,艙面與彈翼前後呈X—X形配置;全彈由制導控制艙、引信與戰鬥部、動力裝置、彈翼和舵面所組成。各型號的“麻雀”空空飛彈,它們的氣動布局和結構組成均無改變,主要是結構尺寸稍有變化以及元器件性能的改進。除C型為雷達尋的外,其他型號的AIM—9飛彈都是紅外尋的制導。

制導控制艙 內裝導引頭,主要包括位標器、電子組件和伺服組件三部分。紅外位標器是由陀螺光學裝置、電磁線圈、致冷器等組成,用於探測目標位置信息;電子組件由電子元件、連線件和固態電路組成,用其將目標信息轉換成跟蹤和制導指令信號;伺服組件主要包括燃氣發生器、氣缸、活塞、搖臂、電磁線圈等,用其把制導電信號轉換成控制舵的操縱力矩。

引信 由目標探測器——紅外或雷射近炸引信、觸發引信、安全和解除保險裝置等組成,可在飛彈接近或命中目標時適時引爆戰鬥部。

戰鬥部 “麻雀”空空飛彈各型號均採用普通裝藥的破片殺傷戰鬥部,用來摧毀目標。 動力裝置 各型 “麻雀”空空飛彈皆選用一台固體火箭發動機,為飛彈提供前進的推力。

彈翼 4個梯形彈翼呈X型配置在彈身尾部。每個彈翼的後部外側都裝有一個防滾陀螺舵,其作用是對飛彈的滾動進行阻尼,以保持飛彈穩定。

舵面 4個三角形成雙三角形等平面形狀的控制舵,呈X型配置於制導控制艙後部,可產生控制力,使飛彈按控制指令飛向目標。

“麻雀”空空飛彈系列至今已研製出10多個型號,性能不斷提高,已發展到第三代。這次美國擊落自家直升機使用的“麻雀”空空飛彈,就是典型的第三代空空飛彈一AIM—gL/ M。該型飛彈的戰術使用特點是具有近距格鬥能力;能全方向、全高度、全天候作戰。其主要技術特點是採用紅外尋的制導,導引頭用了氬致冷的銻化銦探瀾器,從而提高了探測距離和靈敏度;採用固態電子組件,從而提高了可靠性並因減輕重量、增加了燃料致使射程加大;選用了雷射引信,從而提高了炸點精確度。

現在,僅以AlM—9L/M為例,簡單介紹“麻雀”空空飛彈的尺寸、重量和性能特徵:全彈長2.87米,彈徑0.127米,翼展0.635米;全彈發射重量為87千克,戰鬥部重9.7千克;裝一台固體燃料火箭發動機,可使飛彈最大速度達到2.5倍音速,最大射程7公里,最小射程500—900米,使用高度15公里以上,最大過載26—35g.

作戰過程

"麻雀"空空飛彈

“麻雀”空空飛彈掛在F—15C戰鬥機翼下巡航飛行,由駕駛員通過機載火控雷達和攻擊計算機操縱飛彈的發射與攻擊。其作戰使用過程可分為載飛、發射、攻擊三個階段。

載飛階段 由載機電源通過發射裝置給飛彈供電;起動座艙中的致冷開關,在最佳溫度範圍內給紅外探測器連續致冷。進入空戰狀態時,駕駛員起動飛彈發射電路。當識別、顯示出目標時,位標器電鎖打開,開始跟蹤目標;連續跟蹤目標後,準備發射飛彈。

發射階段 按預定發射程式進行。發射時,先起動彈上的熱電池組,給引信中的目標探測器供電,使其開始工作;使伺服組件開始工作;最後把熱電池組的電壓加到火箭發動機點火器上點火併接通引信電路

攻擊階段 當飛彈飛離載機達到安全距離時,引倍解除保險;在制導系統的作用下,飛彈飛向目標;當飛彈飛近目標達到殺傷距離時,近炸引信發出引爆信號,使戰鬥部爆炸而摧毀目標。

北約編號

麻雀”系列飛彈是美國研製的雷達制導中距空空飛彈。該系列的研製工作於1946年始,至今發展了十個型號,此型飛彈是世界上第一種批量生產能超視距迎頭攻擊的空對空飛彈,,主要用於攻擊敵方的轟炸機、戰鬥機和巡航飛彈。1955年開始服役,如“麻雀Ⅰ”、“麻雀Ⅱ”、“麻雀Ⅲ”、“麻雀ⅢA”、“麻雀ⅢB”、“麻雀AIM-7M”等。 。由於不斷改進使飛彈的性能不斷提高,各型飛彈的性能也不盡相同。其射程從開始的8千米增加到46千米。

最新的型號為AIM-7M
北約對於它的盟國生產的武器,採用的是原廠原國家的編號,不再對其重新編號,麻雀空空飛彈就是原國家的編號AIM-7。麻雀空空飛彈發展是由斯伯利公司和道格拉斯公司開始的,後經過競爭,交由雷西恩公司發展 。

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