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AIM 120先進中程空對空導彈歷史 AIM 120先進中程空對空導彈歷史百科

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AIM-120先進中程空對空導彈一般指AIM-120空空導彈,外文名叫做AIM-120 Air-to-Air Missile,服役時間1991年,是美軍繼AIM-7之後的第4代空空導彈。

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 起源

美國海軍於1950年代開發AIM-7麻雀中程導彈,AIM-7擁有約36公里(12英哩)的有效射程,使用半主動雷達導引,可以攻擊視距內至視距外的空中目標。早期沒有配備機炮的F-4幽靈與後來服役的其他戰鬥機在機腹下特殊設計的位置可以攜帶最多4枚導彈,當導彈有效作用時,能夠在纏鬥時發揮很大的威力。AIM-7與紅外線導引的AIM-9響尾蛇一起取代當時服役中的雷達與紅外線導引版AIM-4導彈的位置。它的缺點是同時間只能攻擊一個目標,而且戰機發射它後必須持續指向敵機的方向,帶給提供射控資料的戰機很大麻煩和危險。

接着,美國海軍發展出AIM-54鳳凰空對空導彈作爲艦隊防空之用。鳳凰導彈重量高達454公斤(1000磅),能以5馬赫的速度攔截巡航導彈和發射它們的轟炸機-鳳凰導彈設計時的假想敵。最早的方案是在直線機翼設計的F6D戰鬥機上攜帶6枚,稍後則改到F-111B上面。當格魯門設計新的F-14時,他們預留足夠的載重量與空間來攜帶這個龐然大物。鳳凰導彈是美國第一種具有射後不理能力的主動雷達導引導彈:導彈利用鼻端的雷達系統來導引,而不需發射載具的協助。理論上,雄貓能搭載6枚鳳凰導彈,同時攔截6個在160公里(100英哩)外的目標。在當時,這是難以想像的能力。

由於只有F-14能夠攜帶鳳凰導彈,使得雄貓成爲美國當時唯一配備視距外射後不理空對空導彈的機種。但高達6,000磅的導彈重量已經遠超過越戰時執行傳統轟炸任務的載重。雄貓只能最多掛着二到四枚導彈返回航空母艦、餘下導彈則即使沒發射過也必須白白丟進海里,否則損失的就是整架飛機(甚至是飛行員)了。儘管有很高的評價,但是鳳凰導彈無法在近距離下使用。直到2005年在美國海軍除役之前,也少有實戰經驗。

到了1990年代,麻雀導彈的可靠性已經遠超過其在越戰的表現。在沙漠風暴中,麻雀導彈包辦了最多的擊落數目,並能有效的對抗極速達三馬赫的MiG-25狐蝠。儘管美國空軍沒有采用鳳凰導彈,而持續改進AIM-47/YF-12組合的纏鬥性能,他們還是期盼能夠像是海軍一般配備射後不理的導彈。美國空軍需要一種新的導彈,能裝在小如F-16輕型戰機上,也能使用原先在F-4幽靈上掛載麻雀導彈的空間。它必須讓F-22猛禽如同舊式F-106三角鏢一樣使用內載彈艙,來減少雷達反射面積(Radar Cross Section,RCS)。海軍也渴望爲即將取代F-14雄貓戰鬥機的F/A-18E/F超級大黃蜂上加入這種能力。

發展

AMRAAM是美國政府跟幾個歐洲北約成員國關於發展空對空導彈及分享相關生產技術的協議的產物,但是這個協議目前已經失效。根據該協定,美國負責開發下一代中距離空對空導彈,也就是AMRAAM,北約歐洲成員國將負責開發下一代短程空對空導彈,也就是AIM-132先進短程空對空導彈。該協議的終止導致歐洲發展一種跟AMRAAM競爭的導彈MBDA(綽號:流星導彈),美國則繼續升級AIM-9響尾蛇導彈。經過持續開發,AMRAAM在1991年9月開始部署。

俄國陣營對應的導彈型號是R-77(AA-12 Adder,西方通常稱爲俄國的“AMRAAMski”)。

  運作方式

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  車載版防空AIM-120

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  滿載10枚AIM-120的F/A-18

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  AIM-120A的裝箱

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  F-16C上的AIM-9、 AIM-120 、AGM-88

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  F-15掛載四枚AIM-120的機腹

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  F-22發射AIM-120

AMRAAM具有全天候、超視距作戰(BVR)的能力,它增進美國和其盟友未來在空戰中的優勢。AMRAAM將取代AIM-7麻雀導彈成爲新一代的空對空導彈,它比以往的導彈飛得更快、更小、更輕,也更能有效地對付低空目標。內部整合的主動雷達、慣性基準元件和微電腦設備也減少AMRAAM對載具火控系統的依賴性。

一旦導彈接近目標,AMRAAM將會啓動本身的主動雷達來攔截目標。這種稱爲射後不理的功能,讓駕駛員不需持續地以雷達照明鎖定敵機,也讓駕駛員能同時攻擊數個目標,並在導彈鎖定敵人後進行迴避動作。

導航系統

中途導引

攔截遠距離目標時,AMRAAM使用兩段式導引。發射時,會將目標的動態和導彈發射的位置輸入到AMRAAM中。AMRAAM利用導彈內的慣性導航系統(INS)和這些資訊來攔截目標。機載雷達、紅外線搜索追蹤裝置(IRST)、聯合戰術情報發佈系統(JTIDS)或是空中預警管制機(AWACS)都能提供目標的動態。

如果持續追蹤目標,導彈內目標的資訊也會同時更新。AMRAAM會根據目標速率、方向的改變,來修正攔截路線,讓目標能成功的進入導彈主動雷達的偵測距離,進行自我歸向導引。

不是所有AMRAAM用戶都決定購買中段升級方案,這限制了AMRAAM的有效性。英國皇家空軍決定不購買中段升級方案去強化他們的龍捲風F3,因而使得實際測試時,未配備中段升級方案的AMRAAM,表現比不上配備半主動雷達導引的天閃空對空導彈--AMRAAM本身的雷達的有效距離必然不及戰機的雷達。

終端導引

一旦導彈接近目標並進入自我歸向導引時,AMRAAM會啓動主動雷達去尋找目標。如果目標出現在估計的位置或其附近,AMRAAM會將自己導引至目標。當在近距離空戰時(通常指視距範圍內,最遠10海里),無需雷達鎖定可直接發射,AMRAAM發射後會立即啓動主動雷達,讓導彈成爲真正的射後不理,飛行員稱爲“Mad Dog”,意爲“放瘋狗咬人”,這時AMRAAM會做幅度很小、類似桶滾的動作,以增大AMRAAM內雷達的搜索範圍,增加補獲目標的機率,但MADDOG下的AMRAAM有可能打着自己人,因爲任何空空導彈自身都不具備敵我識別能力,發射前的敵我識別靠的飛機自身體的IFF(敵我識別系統),而不是導彈。北大西洋公約組織在無線電中使用代號"PITBULL"來表示導彈進入自我歸向導引模式,如同發射時使用的"Fox Three"(意指發射主動雷達導引導彈)。

擊落概率與戰術

標準情況

在進入終端模式之後,導彈先進的電子反反制(ECCM)能力與優秀的機動性,代表它在對付有閃避機動能量的目標時,直接命中或近距引爆殺傷的概率還是很高(大約在90%上下)。

擊殺率(Probablity of Kill,PK)是由包括與目標相對夾角(位於目標前方、側方或是後方)、高度、導彈與目標空速與目標迴轉極限等因素所決定。

通常導彈在終端歸向階段擁有足夠的能量時(代表發射導彈的飛機與目標距離不遠,同時飛行高度與速度皆足),擊中敵機的概率就非常的高。如果導彈自遠距離發射,在接近目標時速度已經過低,或者是目標運動迫使導彈必須跟隨,並且消耗許多速度而無法繼續追蹤時,擊中的概率就會大幅降低。

性能較差的目標

面對性能較差的目標有兩種接戰型態。如果目標機組無武裝或者是沒有攜帶任何中或長距離射後不理的武器,發射AMRAAM的飛機只需要依據是正對或者是尾追目標,以及導彈具有合理的命中概率來決定發射的距離。尤其在對付運動能力低的目標時,因爲錯失的機會低而可以自遠距離外發射。假設目標和發射飛機處於接近的狀態,特別是在高接近率時,飛行距離持續快速縮短使得導彈也可以自遠距離外發射。在這種狀況下,即便目標進行迴轉,也很難有機會在導彈追上前加速並且拉開足夠的距離(只要導彈並未過早發射)。此外他們也不太可能在這種高接近率下有足夠的能力閃避開來。在尾追的情況下,發射的飛機可能需要與目標拉近至一半到四分之一的最大射程以內發射(對速度更高的目標,需要更近的距離)才能夠讓導彈追上。

如果目標有攜帶導彈,AMRAAM具備的射後不理的性能就更佳珍貴,在發射之後飛機就可以轉向離開。即使目標配備遠程半主動雷達導引(Semi-Active Radar Homing,SARH)導彈,他們也得要保持追擊才得以讓導彈繼續追蹤,很容易會讓他們進入AMRAAM的射程範圍之內,要是他們發射半主動雷達導引導彈之後就轉向,這些導彈將不可能擊中目標。當然,假設目標機組配備遠程導彈,就算不具備射後不理能力,迫使發射AMRAAM的飛機轉向離開就足以降低導彈命中的概率,因爲在欠缺中途更新目標資料的情況下很可能無法在最後階段找到敵機。即使受到這些因素影響,導彈還是有挺高的機會命中目標,而且發射的飛機也能夠避開威脅,這就讓配備AMRAAM的飛機有先天上的優勢。若是發射出去的導彈都沒有命中,飛機可以掉頭再度進行接戰,只是這樣一來在迴轉時損失的速度會讓他們比追擊的敵機較爲不利,同時也得要避免被半主動導引導彈鎖定。

同級的武裝目標

另外一種接戰的型態是對方配備像是R-77這一類射後不理的導彈 - 譬如MiG-29、Su-27或者是同類的戰機。這時候團隊合作成爲重要因素,或者說演變成“誰先怯場的競賽”。雙方都可以在視距外就發射導彈,然而接下來要面對的問題就是假如要持續追蹤目標以提供中途導引更新需要的資料,雙方都會進入對方的導彈射程範圍之內,此刻特別突顯團隊支援的重要性,同時先進的導彈與導引系統加上手不離杆的設計得以大幅減輕這方面的問題。另外一種主要的戰術是偷溜至敵機的後方發射導彈,然後讓發射的飛機有足夠的時間脫離危險區域。即便敵機發現而且轉向攔截時,在這個過程當中損失速度,也許同時降低高度,會讓他們的導彈處於能量劣勢而在發射後被對方成功閃躲。要達到這些目的需要優異的地面管制攔截(GCI)或是空中預警管制機的協助。

各種版本

空對空導彈

現在AMRAAM有三個衍生型,全部都有在美國空軍和美國海軍服役。現在AIM-120A已不再生產,它與正在生產的後繼者AIM-120B共用較大的翼面。AIM-120C爲了能被放進F-22的內部彈倉,它的翼面被縮小了。AIM-120B於1994年開始交付,AIM-120C於1996年開始交付。

AIM-120C自從推出後便一直逐步升級。AIM-120C-6比它的前輩多一條改良過的信管(目標偵查設備)。1998年AIM-120C-7開始發展,改善了導向系統和更大航程(實際改良沒有公佈)。2003年它成功完成測試和投入服務(2005年初)。它幫助美國海軍以F-18替換即將退役的F-14,AMRAAM可以部分抵銷因放棄AIM-54的遠射導彈造成的問題,但要注意的是AMRAAM的射程不及AIM-54遠。

AIM-120A

換裝WDU-33/B高爆破片彈頭

AIM-120B

主要更新如下:

換裝新型WGU-41/B尋標器

換裝新型數位處理器

可編程化ROM

五組電子元件升級

AIM-120C

主要更新如下:

換裝縮小型彈翼

可編程化電子反反制

導彈軟件升級

AIM-120C-4

主要更新如下:

換裝改良型WDU-41/B彈頭以增進殺傷力

AIM-120C-5

主要更新如下:

使用新型火箭發動機

使用新型WPU-16/B推進段

使用新型WCU-28/B控制段

使用新型WDU-41/B高爆破片彈頭

增強反電子干擾能力

新型縮小彈翼

AIM-120C-6

主要更新如下:

爲攔截巡航導彈,主要升級尋標頭。

AIM-120C-7

主要更新如下:

使用商用處理器

更新導彈軟件

更新資料鏈

增強電子反反制能力(ECCM)

縮小尋標器

換裝大推力火箭發動機

AIM-120C-8

AIM-120C-9

AIM-120P3-IP3

主要更新如下:

使用新型雙脈衝火箭

AIM-120P3-IP4

主要更新如下:

使用膠化燃料

向量推進系統

AIM-120D

AIM-120D是AMRAAM的一個計劃升級的版本,它的性能比以前的版本強化了不少

主要更新如下:

使用雙向資料鏈

加裝GPS導航,提升導航精度

使用適形前端天線

擴展無逃脫獵殺區範圍

強化大角度離軸攻擊能力

有效射程提高50%

強化電子反反制性能

選效干擾反欺模組(Selective Availability Anti-Spoofing Module)

雷神公司計劃開發衝壓發動機推進的AMRAAM,即未來中程空對空導彈FMRAAM。自從設想目標客戶之一的英國國防部放棄FMRAAM而選擇流星導彈作爲歐洲颱風戰鬥機(Eurofighter Typhoon)的視距外導彈後,FMRAAM是否生產尚未得而知。

地對空導彈

雷神公司成功自悍馬車上安裝的5發導彈架發射AMRAAM成功,導彈是接收另外一具雷達傳遞過來的初始導引訊號(可能來自於一具MPQ-64雷達或者是愛國者導彈陣地的雷達),攔截低空近距離目標,而由愛國者導彈負責高空遠程的目標。導彈自地面發射時的射程會短於空射,這是因爲發射時載具沒有速度與高度的緣故。這套系統被稱作“SLAMRAAM”(意指“地面發射的AMRAAM”)。

NASAMS

(National Advanced Surface-to-Air Missile System,NASAMS)是由康斯伯格防衛與航太(Kongsberg Defence & Aerospace)與雷神公司共同開發,是第一款實用化的陸基AMRAAM應用。整套系統包括可由地面車輛拖曳的發射器(每具發射器有6枚導彈)、雷達和控制中心。目前總共有7個國家使用NASAMS,包括美國首都區域防空系統(National Capital Region's air defense system) 、挪威、芬蘭、西班牙、丹麥....等等)。NASAMS也是目前北約國家中最廣泛部署的中短程防空導彈系統。

AMRAAM-ER

AMRAAM-ER是AMRAAM的增程形版本,2016年10月4號,雷神公司在挪威首次成功試射了最新版的AMRAAM-ER導彈。這次試射是結合了AMRAAM-ER導彈、NASAMS的發設器、Sentinel Radar、Fire Distribution Center(FDC),作爲NASAMS和新的導彈的相容性以及導彈本體的飛行測試。這次的測試中裝有彈頭的AMRAMM-ER型導彈 成功擊落了作爲目標的靶機。AMRAAM-ER的特色是在原先的AMRAAM導彈的導引和裝藥部的基礎上,換裝了ESSM,Evolved Sea Sparrow Missile先進海麻雀導彈的火箭推進器來增加射程及射高以強化NASANS的性能,同時又必須符合經濟效益。這次測試中也證明了NASAMS中更新過的FDC可以有效的和新的AMRAAM-ER導彈先容。

使用國家、單位

  美國:美國空軍,美國海軍與美國海軍陸戰隊

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  澳大利亞:皇家澳洲空軍

  巴林:皇家巴林空軍

  德國:德國空軍

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  芬蘭:芬蘭空軍

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  荷蘭:皇家荷蘭空軍

  挪威:皇家挪威空軍

  新加坡:新加坡共和國空軍

  馬來西亞:馬來西亞皇家空軍

  瑞典:瑞典空軍

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  英國:皇家空軍與皇家海軍

  葡萄牙:葡萄牙空軍

  以色列:以色列空軍

  西班牙:西班牙空軍,西班牙海軍與西班牙陸軍

  土耳其:土耳其空軍

  加拿大:加拿大空軍

  巴基斯坦:巴基斯坦空軍

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  智利:智利空軍

搭載平臺

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