AIM-120空空飛彈

AIM-120空空飛彈（英文全稱：AIM-120 Advanced Medium-Range Air-to-Air Missile，英文簡稱：AIM-120 AMRAAM）是美軍繼AIM-7之後的第4代空空飛彈，是美空軍、海軍聯合研製的全天候、全向攻擊的主動雷達制導空空飛彈，採用固態燃料火箭發動機，裝有高爆破片式定向彈頭，有A、B、C、D四種型號，最新型號AIM-120D於2015財年部署部隊。可裝備F-14D、F-15、F-16、F/A-18C-F、F-22 和F-35等機型，以滿足美國空軍和海軍2024年前的作戰需求。

基本介紹

• 中文名稱：AIM-120空空飛彈
• 英文名稱：AIM-120 Air-to-Air Missile
• 服役時間：1991年
• 國家：美國
• 飛彈類型：中距空空飛彈
• 重量：152kg
• 長度：3.7m
• 直徑：180mm
• 翼展：530mm (AIM-120A/B)
• 速度：4900km/h
• 制導模式：慣性制導、末端主動雷達制導

發展沿革

發展背景

1975年越戰結束後不久，美國國防部成立了一個由有實戰經驗的空、海軍飛行員和維護後勤人員組成的研究小組，耗時一年多，圍繞越南戰場上雙方飛機交戰時遇到的實戰問題（主要是AIM-7“麻雀”飛彈在實戰中所暴露的缺陷）以及未來三十年可能出現的各種空中威脅展開廣泛而深入的討論和研究。研究結果認為，對戰機的威脅來自在海平面到對流層高度範圍內以亞音速到3馬赫速度飛行的各種目標，並建議在中距範圍內實施攻擊，因為大多數目標都處於5～74km的區域，這些區域以外(更近和更遠)的目標可以留給其他飛彈和機炮來對付，因此先進中距空空飛彈（即AMRAAM）的概念被接受了。1976年9月，該小組發表對先進空空飛彈的“多軍種聯合作戰要求”。這份“聯合作戰要求”明確地闡述了作戰部門的實際需求。美國軍方對先進空空飛彈的作戰要求可以概括為：①飛彈與一個目標交戰時，在飛彈系統全壽命周期內的任何天氣條件和任何電子干擾環境下都能摧毀目標，即具有高的殺傷機率；②飛彈的使用要簡單便捷，並能適應多種戰機；③飛彈離開載機後可自主尋找目標，無需載機長時間照射，即具有“發射後不管”的能力；④飛彈及其輔助系統必須可靠，且易於維護，庫存多年仍應完好無損，並能經受住苛刻掛載環境的考驗(包括在海上經鹽水浸蝕和在發動機燃燒產物的環境中仍能保持性能完好)；⑤飛彈應當體積小、重量輕，可增載入機一次作戰飛行的載彈量；⑥飛彈速度要快，能夠迅速擊中目標；⑦飛彈系統的成本應當相當低廉。

研製過程

1976年至1978年，福特航宇公司/馬可尼防禦公司、通用動力公司、休斯公司、諾斯羅普/摩托羅拉公司以及雷神公司/麥道公司等五家集團/公司參加了方案競標，廣泛地進行了殺傷力、性能、火力、可靠性/維修性等方面的比較性研究。最終休斯公司和雷神公司獲勝。

AMRAAM飛彈的結構布局圖

1979年至1981年，休斯公司和雷神公司分別獲得33 個月的AMRAAM 研製契約。在此階段，兩家公司的飛行樣機都要對照“多軍種聯合作戰要求”進行飛行測試和鑑定。

1981年至1989年，休斯公司於1981年12月獲得為期54個月的研製契約。除了需要研製新的發射機之外，該階段早期基本上是工程設計的改進完善期，計畫製造99枚試驗飛彈。1985年1月，美國空軍、海軍和休斯公司著手重新編制計畫，將全尺寸研製階段延長到79個月（實際用了85個月） ，試驗飛彈的數量增加到122枚（最終製造了128 枚）。

1984年12月至1989年1月，使用94枚制導試驗彈以及6枚分離控制試驗彈，共進行了79 次研製試驗與鑑定和21 次初始作戰試驗與鑑定。有記錄可查的75 枚飛彈發射中，有58 枚成功，其中19 枚直接命中目標，發射成功率達77%。

1990年2月至1993年5月，空軍作戰試驗和鑑定中心進行了後續作戰試驗與鑑定第一階段的工作。

1991年1月至7月，海軍從F/A-18C/D飛機上發射了6枚第2生產批的AIM-120A飛彈。

1993年6月至1996年3月，美國空戰中心進行了後續作戰試驗與鑑定第二階段工作，進一步測試AMRAAM的作戰能力。這些試驗用來鑑定在真實戰術環境下飛彈的作戰效能和適用性。

技術特點

彈體結構

與 AIM-7“麻雀”飛彈相比，AMRAAM 飛彈的彈徑減小12.5% （由8英寸減為7英寸），翼展減小47.5 % ，重量減輕32% 。粗略估計，AMRAAM飛彈的阻力比“麻雀”飛彈減小30% 。 AMRAAM採用了鈦合金前彈體和鋼製後彈體殼體，以適應氣動加熱和大過載要求，具有阻力小、重量輕等特點，比“麻雀”飛彈具有更高的速度和更大的機動過載。

制導系統

AMRAAM飛彈的制導系統主要由大功率發射機、接收機、低旁瓣天線及其伺服機構、慣性基準裝置和電子組件組成。設計人員利用當時的微電子等先進技術，實現了該系統的小型化，並進行了一些創新性設計。例如利用混合薄膜微波積體電路技術把雷達接收機的射頻處理機夾在平板縫陣天線的中間，以消除接收機中所有微波的“波導效應”，同時減輕了接收機的重量、成本和複雜程度。制導體制採用慣性中制導和I波段(8～10GHz)主動雷達末制導相結合的複合制導，提高了飛彈最大發射距離和載機的解脫距離，並使飛彈具有多目標攻擊和“發射後不管”能力。該彈有四種制導模式:中段指令慣導和末段主動雷達制導、中段慣導和末段主動雷達制導、主動雷達制導以及雷達干擾尋的。在末段較遠距離上用高脈衝重複頻率測速，以提高導引頭截獲距離，而在低空下視或近距時，採用中脈衝重複頻率，以提高對目標的解析度和低空下視能力。

飛行控制系統

AMRAAM 飛彈的飛行控制系統採用自適應增益控制自動駕駛儀和與之相配的四個獨立控制的電動舵機。該電動舵機由三個鋰-鋁熱電池組供電，傳動機構為滾珠絲槓減速器，直流無刷整體式4極電機用脈衝調寬電子組件控制。

動力系統

AMRAAM飛彈的動力系統採用少煙、雙推力、高總沖固體火箭發動機，使射程比AIM-7M“麻雀”飛彈遠。發動機尾煙少可降低敵方發現飛彈發射或逼近而採取規避動作的機會。助推-巡航單室雙推力方案，可在飛彈點火後先用大推力把飛彈快速推進到最大速度Ma=4，然後用小推力巡航，以滿足中距飛彈的射程和末端機動能力要求。該發動機採用貼壁澆注成型的HTPB推進劑，其長度比“麻雀”飛彈的發動機長0.57m，大大增加了裝藥量，使總沖達到104kN·s，以確保飛彈的高速度和遠射程。

引信系統

AMRAAM飛彈採用主動雷達近炸引信，有四根天線，能在所有可能的末端遭遇條件下對付多種類型目標，包括殲擊機、轟炸機和巡航飛彈。AMRAAM採用高爆預製破片式戰鬥部，重22kg，尺寸和重量都比“麻雀”飛彈小，但威力更大。該戰鬥部配合高精度制導系統和最佳延遲引信，具有很高的殺傷機率。

性能數據

	AIM-120A/B	AIM-120C-5 /7
最大射程/km	70（估算）	100（估算）
最小射程/km	5	5
最大速度	Ma=4	Ma=4
彈長/m	3.65	3.65
彈徑/mm	178	178
翼展/mm	533	445
舵展/mm	635	447
發射質量/kg	157	161.5
動力裝置	固體火箭發動機	固體火箭發動機
制導方式	慣性/指令修正+主動雷達	慣性/指令修正+主動雷達
戰鬥部	22kg高爆破片	20.5kg高爆破片
引信	主動雷達近炸及觸發引信	主動雷達近炸及觸發引信

發展型號

AIM-120A

AIM-120A是AMRAAM的基本型，1976年開始研製，1991年、1993年先後在美國空軍和海軍服役。AIM-120A不可以重新編程，武器操作軟體的任何修改都必須返回製造廠才能實現。

AIM-120B

AIM-120B於1989年開始研製，1994年服役。為克服基本型的上述缺點，AIM-120B採用可重新編程的信號處理器，使其具有外場級的重新編程能力。新的戰術軟體送到外場後，無需從包裝箱中取出飛彈即可對其進行軟體更新。作為“AMRAAM可生產性增強計畫”的產物，AIM-120B還對制導艙中的6塊電路板進行重新設計，採用大規模積體電路電子部件和新的數字處理器，大幅降低了生產成本，新的制導艙代號為WGU-41/B。

AIM-120C

AIM-120C是在AIM-120B的基礎上，按照“預樊會濤等:美國“先進中距空空飛彈”AIM-120的發展及啟示(1)·7·籌產品改進計畫”(P3I)經過多階段系列化發展而日益完善的。AIM-120C的主要特點是翼展和舵展有所減小，便於內掛;增強了抗電子干擾能力和戰鬥部殺傷能力;加長發動機艙段以增加射程;可以攔截巡航飛彈等小目標。在此階段，形成AIM120C-3、AIM-120C-4、AIM-120C-5、AIM-120C-6和AIM-120C-7共5個型號。

（1）AIM-120C-3

AIM-120C-3是P3I第一階段的產品，1991年開始研製，1996年交付使用。為適應F-22隱形戰鬥機的內掛和增強抗電子干擾能力，它採用截梢的彈翼和舵面、新型WGU-44/B制導艙，並配裝改進的自動駕駛儀。

（2）AIM-120C-4/5/6

AIM-120C-4/5/6是P3I第二階段的產品。AIM-120C-4於1994年開始研製，1999年8月交付使用。主要改進是採用性能更強的WDU-41/B戰鬥部，毀傷能力提高10%。AIM-120C-5於2000年7月交付使用。主要改進是將發動機艙段加長127mm，增加推進劑的裝藥，總沖增加10%，射程增加15%。在AIM-120C4戰鬥部方面所發現的擴爆管問題也在AIM-120C5中得到了糾正。除此之外，它還進行了大量的軟體改進。AIM-120C-6通過採用象限目標探測器的新型引信系統，提高了殺傷能力。

（3）AIM-120C-7

AIM-120C-7是P3I第三階段的產品，1998年10月開始研製，2003年進行首次發射試驗，2004年3月完成工程研製，2007年8月完成作戰試驗與鑑定。2008年初在美國空軍服役。AIM-120C-7保留了AIM-120C-6的引信、戰鬥部、火箭發動機和舵機艙，但對雷達導引頭進行了重大改進，包括導引頭天線、接收機、信號處理器以及軟體算法等，使飛彈即使處於惡劣的電子干擾作戰環境下，也能夠探測、截獲和跟蹤各種目標。在2003年進行的演示試驗中，該型號飛彈擊落了由電子干擾保護的兩個目標，從而證明了它的抗干擾性能。AIM-120C-7飛彈是F-22隱身戰鬥機2005年投入使用後的主要武器。

AIM-120D

AIM-120D是P3I第四階段的產品，2003年12月開始工程研製，2006年雷神公司獲得首份系留訓練彈的生產契約。2007年，AIM-120D開展研製試驗，2011年8月完成。2012年5月，美國軍方進行了作戰試驗準備情況的評審。2013年5月，AIM-120D開始作戰試驗，截至到2014年3月，已經完成7次作戰試驗中的6次，計畫2014年年底部署使用。AIM-120D的主要改進包括GPS輔助慣導、雙向數據鏈、增大離軸發射角、改進制導軟體以改善運動學性能、擴大不可逃逸區、射程提高50%，以及提高抗電子干擾能力，以進一步提高飛彈的精度、射程、殺傷力和生存能力。但其火箭推進系統和AIM-120C-7相同。AIM-120D首先裝備美國海軍的F/A-18E/F，隨後裝備美國空軍的F-15、F16、F-22和F-35戰鬥機。

服役事件

1992年12月27日，F-16D發射一枚AIM-120A飛彈，擊落一架闖入伊拉克南部禁飛區的伊拉克空軍米格-25。

1993年1月17日，一架F-16C用一枚 AIM-120 飛彈擊落了伊拉克的一架米格-29。

1993年1月18日，一架F-15在50km的距離上使用 AIM-120飛彈迎頭攻擊伊拉克的米格-25，未能擊毀或重創這架米格飛機。

1994年2月28日，一架F-16發射AIM-120A飛彈，在波赫地區上空擊落了塞爾維亞空軍的一架“海鷗”飛機。

1994年4月14日，在伊拉克北部禁飛區，一架美國陸軍的UH-60“黑鷹”直升機被F-15C戰鬥機發射的AIM-120飛彈誤傷擊落。

1999年3月24日晚，荷蘭的一架F-16AM擊落塞爾維亞的一架米格-29 戰機，美國的F-15C用AIM-120擊落塞爾維亞的兩架米格-29 戰機。

1999年3月26日，美國空軍的兩架 F-15C擊落兩架米格-29 戰機。

1999年5月4日，一架F-16 擊落了一架米格-29。

總體評價

AIM-120空空飛彈之前的超視距空戰，由於大多採用半主動雷達制導的飛彈，發射飛彈後，載機必須保持對目標的跟蹤和照射，直至擊中目標。在這段時間裡，載機不能做大的機動，很容易遭到敵方的攻擊，甚至可能出現空戰雙方都被對手擊落的結局。