2021年9月17日,美国《航空周刊与空间技术》网站报道称,德国迪尔防务集团瞄准法德西联合研制的“未来作战航空系统”(FCAS)隐身作战平台的机载武器,正在改进其“依尔依斯特”(IRIS-T)红外制导近距空空导弹。目前,IRIS-T导弹在近距空空导弹市场占有较大份额,配装欧洲多国空军的F-16、“台风”和“鹰狮”战斗机,并将集成至韩国研制的KF-21战斗机。
泰国皇家空军JAS-39C/D“鹰狮”战斗机在翼尖挂装的“依尔依斯特”红外制导近距空空导弹。德国迪尔防务集团称“未来作战空空导弹”是“依尔依斯特”导弹的改进型。“依尔依斯特”导弹由德国主导、与瑞典联合研制,瑞典军方编号为Rb98(泰国国防部图片)该改进型IRIS-T导弹被命名为“未来作战空空导弹”(FCAAM)。FCAAM没有沿用传统的圆柱形弹体,而是选择了矩形、升力体弹体设计,公司表示这种设计方案允许隐身战机外挂该弹时仍保持隐身特征。该弹为了提高机动性,设计了几乎与弹身等长的边条翼,头部和尾部也拥有控制翼面,并安装了推力矢量控制系统。FCAAM配装了多光谱导引头,使其在面对红外和定向红外对抗手段时拥有更强的打击能力。另外该弹可根据目标的不同调整其战斗部特性。最后FCAAM使用了智能推力控制系统,可使导弹拥有更远的射程并在末段具备更好的动力学特性。
“未来作战空空导弹”外形想象图。改型导弹采用矩形截面、升力弹体设计,允许在外挂时保持隐身特征。此外,为了提高机动性,设计了几乎与弹身等长的边条翼,头部和尾部也拥有控制翼面,并安装了推力矢量控制系统、多光谱导引头和智能推力控制系统。我们分析,从该导弹外形看,其控制将需要同时考虑鸭翼、尾舵、推力方向和大小调节等,这可能是该型导弹将要面临的主要技术挑战之一。从导弹外形看,该型导弹预计将采用类似飞机的“倾斜转弯”(BTT)加传统导弹的“侧滑转弯”(STT)控制,其中“侧滑转弯”主要在末段进行。不过该项控制技术已在20世纪80年代以来的空空导弹技术研发中进行过较多研究,预计不会成为重要技术挑战。另外,降低可探测性的外挂架欧洲也曾进行过研究。剩下的技术特征中,多光谱导引头有待迪尔防务集团公布进一步信息(德国迪尔防务集团图片)面向FCAS,迪尔防务集团还提供了多种机载武器解决方案。除了FCAAM,还曾公布了名为“轻骑兵”的轻型小尺寸战术空对地武器,6~8枚该型导弹可集成进一个智能发射器中。另外还曾公布了一型远程无人机系统,其可伴随FCAS中的下一代战斗机作战。
英国皇家空军F-35B隐身战斗机准备装载“流星”中远距空空导弹,注意其翼下最外侧挂点已挂载“阿斯拉姆”(ASRAAM)先进近距空空导弹。截至目前,F-35B只能外挂使用“阿斯拉姆”(英国BAE系统公司图片)
2018年9月,在英国伦敦国际防务与安保展上,欧洲导弹公司展出供英国下一代战斗机“暴风”使用的未来视距内空空导弹模型。可见该型导弹采用了类似“阿斯拉姆”先进近距空空导弹(ASRAAM)的只有尾舵的准“光杆”设计,要靠弹体迎角产生升力。但是图中该型导弹模型是尖头的,应表明其已采用射频导引头,而不是“阿斯拉姆”导弹的红外成像导引头。欧洲导弹公司也是法国、德国军机武器的主要供应商,显然德国迪尔防务集团的“未来作战空空导弹”方案可能还需要与欧洲导弹公司的方案竞争(欧洲导弹公司图片)二、美国波音公司首次展示采用两级设计的“远距空空导弹”模型2021年9月20日,美空军协会在美国马里兰州国家港口举行的2021年度空天网大会(ASC21)开幕,波音公司首次展示了一种采用两级设计的“远距空空导弹”(LRAAM)模型。我们综合相关新闻报道和图片,对该导弹进行简单介绍和初步分析,供各位读者参考。
波音公司首次展出的“远距空空导弹”设计概念模型,可见采用了两级设计,并且第一级(助推级)和第二级外形非常相似,边条翼、尾翼的设计看上去都是完全相同的(美国《战区》网站编辑拍摄图片)波音公司开发“远距空空导弹”设计主要是为了响应美空军研究实验室2020年发布的一份跨部局通告。在该通告中,实验室要求美国工业界提交未来远距空空导弹构想,并提出其设计可以基于单级或多级火箭发动机,或冲压喷气发动机等吸气式发动机;同时,该实验室又表明它对可进行流量或能量调节的发动机,例如多脉冲固体火箭发动机和新颖的推进剂,这种设计能比AIM-120导弹提供更高的飞行速度和更大的射程。
采用两级设计的空空导弹在美国也不是新的构想。图为F-14战斗机发射通用动力公司AIM-152“先进空空导弹”(AAAM)的想象图。美海军从20世纪80年代开始探索该型导弹,拟用来取代F-14标配的AIM-54“不死鸟”远距空空导弹。该项目后于1992年取消。通用动力公司的该型导弹方案也拟采用两级设计,不过从图中可以看出,该型导弹的助推级是纯粹的“光杆”助推器(美国通用动力公司图片)波音公司表示,其“远距空空导弹”设计目前仍处于概念开发阶段,主要专注于设计的“助推”推进方面,其第一级为助推器(燃尽后将脱离),第二级为杀伤飞行器。值得注意的是,助推器的外形设计与杀伤飞行器非常相似,两者都是采用全新设计,并通过相似性简化生产和降低成本。在概念设计的过程中,波音公司利用了数字工程和新的设计技术。
波音公司首次展出的“远距空空导弹”设计概念模型,可见采用了两级设计,并且第一级(助推级)和第二级外形非常相似,边条翼、尾翼的设计看上去都是完全相同的。波音公司指出这是为了通过相似性简化生产和降低成本。但是我们认为,把助推级简化成“光杆”,只是采用与杀伤飞行器级相同的旋成体设计,不是更能节约成本吗?由此看,第一需求可能并不是成本,而是考虑了在助推级还没有脱落情况下的机动性,所以才为助推级也增加边条,而助推级的尾翼也应是可动的尾舵。如果这样,该型导弹将具有较小的射击近界,并可能在一级助推段就进行较大范围的机动。另外从这个模型看,该导弹拟采用射频导引头。从美国披露过相关技术积累看,该射频导引头除了如AIM-120的一样具备主动/被动工作模式外,还可能采用的一项或多项技术包括:制导引信一体化;有源相控阵雷达导引头;氮化镓双波段导引头,其中包括毫米波段;与头锥共形的导引头阵列等(美国《战区》网站编辑拍摄图片)波音公司还称,他们认为“远距空空导弹”不会与现有的在册项目冲突。这意味着它不会与洛马公司已获得合同的AIM-260“联合先进战术导弹”(JATM)中远距空空导弹竞争。
AIM-260导弹将用来取代现役的AIM-120,预计2022年就投入使用,后者则计划在2026-2028年停产。图为美空军进行AIM-120系列已知的最新型别——AIM-120D与F-22A内埋弹舱的兼容性检查。根据目前掌握的情况分析,AIM-120D导弹采用两级固体火箭发动机,但尚未采用双脉冲火箭发动机,最大射程应至少大于120千米;采用高抛弹道进行拦射。该型导弹除列装美空、海军,还先后出口到澳大利亚、加拿大和英国,而已出口到日本、荷兰等国的最新AIM-120导弹型别为AIM-120C8。结合美其他对“五眼联盟”国家特殊出口案例,我们分析认为截至目前AIM-120D只向“五眼联盟”国家出口,而AIM-120C8是出口给其他盟国的AIM-120C7改型,不具备AIM-120D的部分特殊特征,美军等自己也不装备(美空军图片)美空军先前曾明确表示,AIM-260导弹项目与先前由美国防部长办公厅主管的“远程交战武器”(LREW)计划无关。在有关“远程交战武器”的想象图中也采用了两级设计,并显示该导弹能装入F-22A“猛禽”隐身战斗机的主弹舱。但是波音公司没有透露“远距空空导弹”会否考虑装入F-22A和F-35战斗机的弹舱。
美国防部在2017年发布的F-22A战斗机从机腹右侧主弹舱投射“远程交战武器”想象图。可见该武器也设想采用两级设计(美国防部图片)除了远距弹、AIM-260,美空军也推进小型中距高敏捷性空空导弹的概念开发、技术研发和方案设计,洛马公司提出了CUDA、雷神公司提出了“游隼”(Peregrine)方案。另外除了美空军之外,美海军一方面与空军联合支持AIM-260导弹研制,一方面可能也在这些年探索了其他过渡型解决方案。例如,美海军在2018年试验了用F/A-18F战斗机配装类似去掉助推级的“标准”-6的导弹,其作用可能包括远程空战。
雷神公司再次展出了“游隼”小型中距高敏捷性空空导弹模型,其外观与2019年以来展出的该型导弹模型相比没什么变化。该型导弹可以用AIM-120C一半的尺寸,实现估计不低于60千米最大射程,可使F-22A和F-35战斗机内埋中距空空导弹的数量倍增(美国雷神公司图片)
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