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【装备发展】AIM-120D-3!美军完成新一轮AIM-120最新改进型中距空空导弹挂飞试验

发展中心 张洋 空天防务观察 2022-12-03
2021年12月10日,美国雷神导弹与防御公司(以下简称雷神公司)透露了“先进中距空空导弹”(AMRAAM)“型态、挂装匹配和功能翻新”(Form, Fit, Function Refresh,F3R)改型发展工作的一些进展。综合以往信息和AIM-120系列导弹改型编号规律,我们确定该改型的正式编号就是AIM-120D-3。
雷神公司与美空军一起,成功完成了AMRAAM F3R或AIM-120D-3(以下将采用AIM-120D-3编号)导弹的一系列最新载飞试验。在试验中,多架F-15、F-16和F/A-18战斗机在空对空拦截配置下,搭载1枚装有仪器仪表的系留式AIM-120D-3导弹进行了试飞,且F/A-18F战斗机还在美国加利福尼亚州穆谷角进行了试射。

AIM-120D-3导弹于2020年12月9日、2021年5月12日由美海军F/A-18F战斗机在美国加利福尼亚州穆谷角海上试验场完成了首次和第2次自由飞行试射。图为第2次试射的照片。尽管美军“先进中距空空导弹”联合项目办公室由美空军牵头,但从AIM-120D导弹基线型开始,美海军F/A-18E/F就一直是率先综合改型导弹及其子型别的机型。美空军率先综合AIM-120D导弹基线型的战斗机是F-22A,但从AIM-120D-3披露的试验进展看,该军种率先综合D-3型导弹的战斗机将是F-15和F-16。前两次试射使用的D-3导弹在制导舱段中纳入升级的硬件和软件,实现了各项试验目标。按计划,AIM-120D-3将从2023年开始交付美军。雷神公司称,迄今为止,AIM-120系列导弹已试射4900多次,并取得超过13次空战胜利(美海军图片)
AIM-120导弹已列装41个国家和地区,由F-15C“鹰”、F-15E“攻击鹰”系列、F-16“战隼”系列、F/A-18C/D“大黄蜂”、F/A-18E/F“超级大黄蜂”、F-22“猛禽”、欧洲战斗机“台风”、JAS-39“鹰狮”、帕纳维亚“狂风”和“鹞”等战斗机使用,也是唯一已获准在F-35联合攻击战斗机上使用的中距空空导弹。该型导弹持续改进,射程增大,最新型别已采用GPS辅助导航和双向数据链(AIM-120D基线型)以提高整体效能。 

2021年11月,中国台湾空军在嘉义基地展示F-16V战斗机。图中可见6661号F-16V的左翼下和翼尖挂装有3枚AIM-120C-7中距空空导弹。从弹体上的字样可见,这批AIM-120C-7导弹是美空军2008授出合同订购的。此前,中国台湾还订购了AIM-120C-5导弹。那么,在近期,美国可能通过对外军售向中国台湾提供标准配置的AIM-120D基线型导弹。我们认为可能性不大。根据目前掌握的情况分析,AIM-120D导弹采用双推力固体火箭发动机,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(中国台湾空军图片)
AIM-120D-3导弹进一步采用改进的制导电路和新的软件,以应对快速演进的威胁。该改进型导弹的研制更多地使用了数字技术,例如通过基于模型的系统工程来升级导弹制导舱段中的15块电路卡,并使用一种名为“仿真-模拟”(emulation simulation,缩略词为M-Sim)的工具来仿真电路卡上的硬件,以使软件设计人员能够持续快速构建、测试软件并将其集成到硬件中。作为F3R工作的一部分,雷神公司还规划改造AIM-120D导弹的设计,以适应新的部件,确保导弹领先于新的威胁。同时,还将为导弹引入新的处理机,能综合更先进的算法并可以更快速地计算。 

本次雷神公司公布的新的AIM-120D-3导弹试射图片。与2021年5月12日美海军公布的第2次试射图片比较,试射平台是同一架F/A-18F,但是外挂配置不同。这可能会是2020年12月9日的首次试射吗?有可能。但我们认为这更可能是2021年5月12日之后的最新试射。因为这架F/A-18F挂装了副油箱、AGM-88E“先进反辐射导弹”和现役标配的AIM-120导弹(很可能是D型),显示是在进行比第2次试射更为复杂的典型外挂配置下的试射(美国雷神公司图片)
雷神公司正在为美军生产第34生产批次(Lot 34)的AIM-120导弹。该生产批次采购合同由美空军授出,总金额约5.18亿美元。公司将使用各项数字技术,实现更快速和成本更低的制造。该公司还称,AIM-120D-3导弹综合到数型第五代和第四代战斗机需要经过大量的测试。前述成功完成的一系列最新载飞试验是迄今为止最艰难的测试,对F3R硬件和被称为“系统改进计划”3F(SIP SF)的持续维持计划下开发的软件更新压力很大。从这些测试中收集的数据将用于微调软件,该软件将在2021年年底进行进一步测试,在2022年进行实弹试验。AIM-120D-3导弹预计从2023年开始交付。 

按照先前公布的信息,美国洛马公司正在为美空军研制AIM-260中远距空空导弹,用来取代现役的AIM-120,预计2022年就投入使用,AIM-120导弹则计划在2026-2028年停产。2021年,美国媒体和军事爱好者通过观察美军QF-16等靶机起飞进行试验的数量增长等渠道,判断出美军已多次秘密进行AIM-260导弹实弹打靶试验。从原计划的时间点来看,2021年3月26日美空军授予雷神公司的AIM-120导弹第34生产批次采购合同,预计完成时间为2023年12月31日,客户涉及美空、海军和多个对外军售用户,由此可判断该合同包括了外销的AIM-120C和美军AIM-120D-3的生产。目前,美空军在合同上有先期准备或采购安排的AIM-120导弹已延续到第36生产批次,但从时间上推断,并没有越过2026-2028年。所以至今为止,AIM-260取代AIM-120、AIM-120对美军而言停产的时间节点应该没有改变。不过,其他企业仍在争取获得为美军研制生产未来空空导弹的机会。图为2021年9月,美国波音公司在美空军协会年度空天网大会上首次展出的“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。有关该导弹的情况和分析,请参见本号2021年9月21日发表的文章:“空空导弹!德国设计未来隐身空空导弹;波音展示两级设计的远距空空导弹”(点击题名可直接访问)(美国《战区》网站编辑拍摄图片)
此外,“先进中距空空导弹”也是“国家先进地空导弹系统”(NASAMS)的基线武器,允许用户在空对空和地面发射交战中使用相同的、无需改动的导弹。在2021年9月进行的一次实弹演习中,挪威皇家空军使用“国家先进地空导弹系统”发射了一枚增程型“先进中距空空导弹”(AMRAAM-ER),命中并摧毁了一架高速靶机。增程型导弹使用了挪威北欧弹药公司(Nammo)制造的火箭发动机,具有更大的射程和射高。 

2018年,F-35A战斗机在研制试验中从内埋弹舱投射AIM-120C,击毁了一架QF-16靶机。图为机弹分离、导弹点火。截至目前,从公开的信息看,当前配置的F-35A战斗机应尚未与AIM-120D导弹进行综合。如果后续开展此项工作,则有可能直接从AIM-120D-3型开始。有趣的是,从公开情况看,美空军空空导弹实弹打靶命中的最远射程纪录,并不是由该军种最早综合AIM-120D导弹、且号称可在马赫数1.6~1.8投射该型导弹的F-22A战斗机创下的(欧洲战斗机“台风”也宣称可在马赫数1.6~1.8的速度下投射“流星”中远距空空导弹)。2021年3月,美空军第53联队第28试验与鉴定中队联合第83战斗机武器中队,使用1架F-15C战斗机发射1枚AIM-120D,成功命中BQM-167靶机,创下“新的空空导弹命中距离纪录”(未指明该纪录适用范围,很可能是AIM-120导弹自身的纪录),但没有公布具体数字。为什么创下纪录的不是F-22A?是否如果由F-22A在马赫数1.6~1.8的速度下从高空发射,该纪录就可能会被轻易打破?(美空军图片)
雷神公司正在与挪威国防部和工业界合作,开发增程型增程型“先进中距空空导弹”的新改型,该改型被称为“先进中距空空导弹”E2(AMRAAM-E2,将采用雷神和北欧弹药公司联合开发的进一步改进型火箭发动机,以及雷神与挪威康斯堡公司合作开发新的控制作动系统。该改型将被集成到“国家先进地空导弹系统”
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张洋此前已为《空天防务观察》提供21篇专栏文章,如下所列
第1篇,美国2015年版《国家安全战略》的变化分析,2015年2月13日;
第2篇,第51届法国巴黎航展:主要合同签订和重要信息公布情况,2015年6月17日;
第3篇,第51届法国巴黎航展:主要合同签订和重要信息公布情况(更新),2015年6月19日;
第4篇,第51届法国巴黎航展:主要统计数据及初步评价,2015年6月23日;
第5篇,最美丽的世界纪录:英特尔公司的百架无人机流光共舞,2016年1月18日;
第6篇,管窥美空军下一代远程轰炸机发展,2016年2月17日;
第7篇,美空军《2016~2036年小型无人机系统飞行规划》制定背景及内容要点,2016年11月4日;
第8篇,2016年世界军机装备重大进展盘点,2017年2月8日;
第9篇,美军空射无人机“蜂群”朝实战化方向迈进,2017年3月15日
第10篇,俄空天军未来战略打击能力发展取得重要进展,2017年3月31日
第11篇,美国空基反弹道导弹系统中的无人机发展与运用:引言及第1篇(侦察/拦截一体化装备方案),2017年5月10日;
第12篇,美国空基反弹道导弹系统中的无人机发展与运用:第2篇(基于无人机的预警探测装备),2017年5月12日;
第13篇,美国空基反弹道导弹系统中的无人机发展与运用:第3篇(无人机机载反弹道导弹武器)及结束语,2017年5月15日;
第14篇,从战斗力竞争的视角分析美军第三个“抵消战略”中国防科技博弈的核心思路,2017年5月26日;
第15篇,对美军《2017-2042财年无人系统综合路线图》的初步看法,2018年9月12日;
第16篇,以空制海:美国P-8A增强反潜战和反舰战能力;韩国采购P-8A;美国、以色列和意大利的无人机反潜,2019年10月10日;
第17篇,美军F-35战斗机或将承担空基助推段反导任务,2019年1月21日;
第18篇,多域!美国通用原子公司已用“灰鹰”增程型无人机开展两次多域作战演示验证,2020年2月25日;
第19篇,“标准”-6上机?美国首次公布F/A-18F战斗机搭载类似“标准”-6导弹试飞照片,2021年4月20日;

第20篇,氮化镓世界!威力倍增,赋能未来:战斗机机载氮化镓有源相控阵雷达大步迈向应用,2021年7月8日;

第21篇,SWiFT!印度隐身无人作战飞机缩比验证机完成地面滑行试验,201年10月25日。
有兴趣的读者,可点击上列文章(链接),阅读原文。
(中国航空工业发展研究中心  张洋)

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本篇供稿:科技战略与系统工程研究所

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