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今天要說的是歷史上最成功的空對空格鬥導彈——AIM-9這一個家族的故事。

如果提到空對空導彈大家會直接脫口而出的就只有“響尾蛇”這個名號了,響尾蛇導彈(AIM-9)基本上已經成為了空中發射用以打擊空中目標的導彈的代名詞。

如果從歷史上講,第一款空對空導彈實際上還是德國在二戰末期推出的Henschel Hs 117H Schmetterling導彈了。不過這款導彈並沒有投入實戰。

其主要的原因在於Hs 117H導彈並不具備自主的引導機構,需要在發射後由操作員利用手柄控制導彈飛到目標身上。相對於Hs 117H的32公里的射程依靠人眼靠望遠鏡觀察並推動搖桿來打擊目標的事情並不算是靠譜。

為此,二戰結束後,蘇聯開創了一種新型的導彈制導方式——乘波制導。簡單的說就是讓導彈飛行在一一束無線電波中,只要在命中目標前無線電波束能夠一直指向目標就可以完成導彈的制導功能了——發射後持續制導。

但由於這樣的設計必須要無線電波束一直保持照射目標,因此這樣的設計並不是和空戰——這也是利用此技術的AA-1導彈最終草草收場的主要原因了。

真正意義上的“發射後不管”導彈實際上就是AIM-9響尾蛇導彈了。

和很多武器一樣,剛剛面世的AIM-9響尾蛇導彈還僅僅是一個粗糙的不堪用的概念型產品。

AIM-9A

最早的AIM-9A導彈完全不能達到任何作戰的可能性,僅僅是紅外製導+火箭推進這兩個想法的簡單結合。從外觀上看這款導彈就是一根頂著黑色鼻頭的燒火棍加了兩組十字翼。在1952年8月21日,最早的這枚響尾蛇導彈由F3D-1“空中騎士”戰機進行發射,毫無懸念的是,即便在鎖定了無人靶機的紅外線目標後,導彈依舊因為自己的尾焰在大氣層中的反射飛離了靶機向完全不想幹的區域飛去——實驗失敗。

因此,AIM-9響尾蛇導彈家族是不包含AIM-9A這個失敗型號的。

響尾蛇的故事是從AIM-9B開始的。

AIM-9B導彈保持了AIM-9A的引導頭和推進系統,但要注意的 是在引導頭的紅外透鏡的邊緣特地的做了一層包邊,這是在技術水準還不能提高的前提下最節省成本解決AIM-9A紅外線訊號受大氣反射的解決方案了。同時,AIM-9B也改進了氣動面的設計,在取得更高效率的空氣動力學特性之外也使這枚導彈看起來並不像AIM-9A那樣的半成品。

從很多人的認知上看“導彈”應該是一個具有相當“智慧化”的武器,而實際上AIM-9B上面並沒有什麼CPU等“高科技裝置”,依舊是一款純電子電路驅動的導彈。

其最核心的部分是導彈前部的那塊大紅外透鏡了。

這枚紅外透鏡組可以將紅外線訊號成像並投射到導彈內部的光點感測器陣列上,這些陣列元件在受到紅外線照射的時候可以產生高低不同的電壓。

這些產生最強電壓的廣電元件會通過電壓的方式驅動導彈的舵機旋轉方向舵,這樣導彈就會向紅外線訊號最強的方向上飛行。

當然了飛機和導彈之間是一個三維的運動關係,導彈永遠是向飛機“曾經”的位置飛行。

為了更有效率的飛抵目標區域,這些光電陣列的權重是稍有區別的,往往會引導導彈向目標稍稍靠前一點的角度飛行。

既然導彈上並沒有這麼智慧化的裝置,因此導彈在飛行過程中往往會受到環境因素的干擾。因此很多飛行員採取向著太陽飛行一段時間後大角度滑出的機動行駛躲避來襲的AIM-9導彈。這樣導彈的引導頭就會將太陽作為最強的紅外線目標而向著太陽飛行。

這一特性,在AIM-9B出現後相當長的一段時間都作為了躲避AIM-9B導彈的有效手段。

當然了,因為這樣的問題,美軍就又改進了AIM-9導彈,生成了一個叫AIM-9C的型號。理由——既然導彈不知道需要攻擊哪個目標,那麼就讓飛行員幫助導彈決定。看似很合理的想法而從實操上AIM-9C則走了一個大彎路。

AIM-9C和AIM-9B不同點可以一眼就看出來——這是一枚“尖頭”的沒有紅外引導頭大響尾蛇導彈。大部分導彈裝置採用了AIM-9B的部件,但是降低了導彈的飛行速度,並且依靠載機提供雷達波照射來“乘波前線”,這就又回到了蘇聯AA-1導彈的老路上。飛機需要時刻保持載機-導彈-目標三點一線的狀態導彈才有可能擊中目標。雖然導彈不會再無端的射向太陽或者紅外誘餌了,但保持住“三點一線”的難度極高,因此AIM-9C導彈也就並不被認為是響尾蛇導彈家族的正統成員了。最終得到了和AA-1環礁導彈相同的慘淡結果。

在AIM-9C的研發過程中美國也並不是沒有得到相關的好處,其最重要的收益就是“尖頭”的AIM-9C飛行阻力要比AIM-9B小得多。於是後期的AIM-9導彈都採用了“尖頭”的設計。

同時還有一個很重要的改進點在於,由於導彈前面裸露出一大塊紅外線透鏡,一般的情況下導彈是需要這樣存放和裝載的:

在起飛前才會把導彈前面的保護套卸下。這就對出勤響應時間造成了負面影響。

AIM-9D導彈將透鏡組進行了改進,換用了以氟化鎂為主要原料的紅外線高透過率材料。這種材料比玻璃透鏡要堅固很多,同時可視角度也更大達到40度。換用了氟化鎂低阻力彈頭的AIM-9D在越南戰場上戰功彪炳,幾乎美國海軍所擊落的所有戰鬥機全部是由AIM-9D擊落的。

在嚐到了氟化鎂透鏡的好處後,美國又繼續對氟化鎂透鏡進行了改進,進一步優化了透鏡的形狀。新的透鏡可以有56度的可視角度。這就使得AIM-9可以擊中飛行員目視範圍內的所有目標。改進後的這款導彈叫做AIM-9E。同時,在後期生產的AIM-9E中改變了低煙發動機,從這個型號開始響尾蛇導彈的尾焰就小了很多,更加不容易察覺。

AIM-9D和AIM-9E在後期各自並行發展。當然還有一款叫做AIM-9F的導彈,是在AIM-9B的基礎上改進了引導頭,採用了最早期的電視制導方式,但F型號受制於當年的計算機技術並不發達,因此雖然有影象識別的概念但是,並沒有搞出來。

正統路線上的AIM-9G是真正發展起來的AIM-9導彈分支。

這也是由於單一的透鏡並不能提供大角度的搜尋功能所造成的一個工程學改進。

從AIM-9G開始導彈的引導頭被放在一個可動的支架上支架會嚮導彈飛行轉彎方向做出小角度的偏轉,這樣導彈就可以獲得更大的搜尋角度。

並且從G型號開始響尾蛇導彈是具備了超視距攻擊能力的一個因素的,可以在飛行的前段時間依靠飛機的雷達對G型響尾蛇導彈進行引導(參考C型),在後期接近目標的時候利用紅外線感測器捕捉目標。

但G型號的響尾蛇導彈很快就被取代掉了,其主要原因在於——G型號以及之前的響尾蛇導彈都“不夠先進”,在這些響尾蛇導彈內部,電子電路元件還使用了大量的玻璃電子管。也就是這玩意:

相對脆弱的真空玻璃電子管往往是造成響尾蛇導彈故障的最大元凶,因此在G型的基礎上很快就出現了H型,和G型的區別就在於用電晶體替換掉了響尾蛇導彈內部的所有的電子管。

不可思議吧?從1952年響尾蛇導彈首次打靶到1966年響尾蛇導彈推出H型號之中的14年間,響尾蛇導彈內部都是有電子管的,從這點來說美國實際上也沒有什麼資格嘲笑蘇聯的米格-25用電子管的問題了。

AIM-9H

而實際上去看內部結構AIM-9H也不是特別光鮮的樣子,當然了,這就是時代的特徵。

AIM-9H之後又有了一款叫做AIM-9L的導彈,在AIM-9H的基礎上將引導頭的硫化銻單元改成了銻化銦單元,這是一種比硫化銻對紅外線更敏感的材料,不僅僅可以鎖定飛機發動機所散發出的熱量,甚至可以探測到飛機和空氣摩擦產生的熱量。

AIM-9L就一改響尾蛇導彈只能從尾部攻擊目標的特徵,無論是目標的側面還是正面都納入了響尾蛇導彈的打擊範圍。

同時我們可以發現的一點是——響尾蛇導彈的前翼變為了雙三角翼的造型。大大的提高了導彈的速度和機動性。

不過,AIM-9L實際上還是一個試驗品,後來引導頭被規範化成為了WGU-4E/B標準件、並換證了更新型號的火箭發動機,於是AIM-9M誕生。

AIM-9M

從AIM-9M的內部結構上看實際上已經比9G有了更長足的改進

AIM-9M一共生產了26000多枚,是目前美軍擁有的最多的一款響尾蛇導彈。單價也有之前的7000美金一枚上升到了13200美金一枚,價格幾乎上漲了一倍。

在M之後還有一個重點的響尾蛇導彈就是R型。

R型響尾蛇最主要的就是修改了M型的導引頭,以一個256X256畫素的CCD陣列取代了之前的模擬訊號探測器,也就是在R型上AIM-9才安裝了彈內的計算機系統。通過CCD影像陣列的影象來識別目標究竟是一架飛機還是一顆熱焰彈或者是太陽。也就是在AIM-9R出現後,戰鬥機如果想躲避來襲導彈的可能性幾乎為零的論調就開始出來了。

AIM-9R

後來9R發展成現在的AIM-9X

不僅僅直接沿用了9R上面的引導頭,還換裝了火箭發動機,並且使用燃氣舵進行輔助轉向。

射程從AIM-9B的11公里延伸到26公里。

一個型號的武器,很難從70年前開始研發到現在依舊使用,並且在使用過程中不斷的加料和改進。但響尾蛇導彈卻成了這麼一種長命不斷變化的長命武器。從AIM-9A開始響尾蛇導彈至今一共生成了超過4萬枚(包括改型再利用),而據統計世界各國被響尾蛇導彈擊落擊傷的戰機也有471架。

最新評論
  • 1 #

    好像9L比9M出鏡率要好得多

  • 2 #

    第一個死於地空導彈攻擊的是國軍飛行員王英欽,第一個死於空空導彈攻擊是解放軍飛行員王自重

  • 3 #

    如果我沒記錯,當年駕機投奔大陸的黃植誠,帶回的機載導彈就是“響尾蛇”吧?

  • 4 #

    1000+ F35,只能靠人工智慧無人飛行器來解決。

  • 5 #

    跟中國的霹靂比怎麼樣

  • 6 #

    比中國產車壽命更長啊

  • 7 #

    響尾蛇一代其實不怎麼樣,美軍在北韓戰爭第一次使用,還不如米格-15的機炮管用

  • 8 #

    "這些產生最強電壓的廣電元件會通過電壓的方式驅動導彈的舵機旋轉方向舵,這樣導彈就會向紅外線訊號最強的方向上飛行。"應該是"光電原件"。

  • 天翼雲躋身前三,移動雲仍委身others,二者終有一戰?
  • 給你一把無限量子彈的加特林,你能在三國守住一座城?洗洗睡吧