“响尾蛇”导弹家族(4) - 第二代全向时代

原创大鱼鉴水 2025-08-06 07:05 加拿大

第一代“响尾蛇”的局限性，为F-14研制的海军AIM-95“敏捷”与为F-15研制的空军AIM-82，具备全向攻击能力的AIM-9L及其实战经历，鲜为人知的西德“蝰蛇”与ALASCA导弹，降低自身信号特征的AIM-9M。

“响尾蛇”系列是2年前开始写的，去年写完第3篇后因为各种热点太多一直没时间再继续下去，拖出一个大坑。如果没读过之前的文章建议先看前3篇：响尾蛇导弹再看这篇，能更好地理解文中提到的很多原理和概念。

第一代“响尾蛇”的局限性

上世纪70年代越南战争和以色列赎罪日战争的实战教训清楚地反映出现有“响尾蛇”导弹的不足之处：

由于硫化铅探测器的覆盖光谱范围有限，导引头灵敏度相对较低，需要大型热源才能可靠地追踪目标，只能针对红外特征最大的发动机喷口进行后半球攻击；

受来自地表并被云层反射的背景红外辐射影响，红外寻的导弹在低空作战时表现不佳，目标如果进行剧烈机动很容易摆脱；

导引头的视场有限，只有目标位于导弹前方时导引头才能发现并锁定目标，这在瞬息万变的空中格斗时很难把握。

> 越战中典型的后半球攻击场景

空战中受过导弹拦截训练的美军飞行员会将敌机置于机头前方某个很小的范围内，使得导引头捕获敌机尾喷管发出的明亮红外辐射，随后座舱内将响起锁定的蜂鸣警告音。但往往在导弹飞离发射导轨的瞬间，因为双方飞行方向不同，敌机已经做出机动飞出了导引头的视场，令导弹无法跟踪目标造成脱靶。这是早期AIM-4“猎鹰”和AIM-9“眼镜蛇”的命中率分别只有9%和14%的主要原因。

面对这样惨淡的战果，美国海、空军先后推出新的训练大纲，强调发射前的机动，使导弹载机既位于目标后方，又保持大致相同的飞行方向，以最大限度地提高导弹发射后持续跟踪目标的能力。然而，这种机动既耗时又难以在实战环境中实现。

60年代末，美国海军开始研发F-14，虽然它最主要的任务是携带AIM-54“不死鸟”主动雷达制导导弹进行舰队防空和远程拦截，但越战的经验让海军深刻地认识到F-111B那样的全远程作战是不现实的，F-14必须具备很强的机动性能，同时配备更强大的格斗导弹，拥有对敏捷目标的全向攻击能力，即双方从侧面接近甚至迎头对飞时导弹导引头都能从背景噪音中分辨出目标并锁定，这对传感器材料和近炸引信都提出了更高的要求。

> 全远程导弹挂载的F-111B，可变后掠翼下挂载4枚“不死鸟”，另两枚内置在座舱底下的武器舱内

> F-14虽然最大起飞重量达到33吨，但凭借可变后掠翼和升力体机身的优秀设计却能在近距格斗中和重量只有它1/3的F-5E一争高下

海军的AIM-95“敏捷”与空军的AIM-82

美国海军中国湖海军武器中心于1968年启动了“敏捷”导弹项目，探索近程高机动格斗导弹的新技术。海军的要求是更高的敏捷性、更近的最小发射距离和更大的离轴发射角。

研发工作进展迅速，1969年就完成了设计，并被命名为AIM-95。它的红外导引头位于一个突出的整流罩内，其万向节支架可偏转50度，具有45度离轴锁定能力，配合计划中的F-14飞行员头盔瞄准具可实现真正的“全向打击”。改进的冷却系统提供了比“响尾蛇”导弹更长的冷却时间。

1970年海军在“快速转向”项目中测试了验证型YAIM-95的第一枚实弹，它安装了中国湖中心研发的矢量推进系统，可实现55G的过载和118度的最大攻角，转弯能力优于“响尾蛇”。其双推力固体火箭发动机推力达到惊人的13.5吨，而AIM-9J的Thiokol Mk17发动机的推力仅为1.8吨。AIM-95虽然弹重130公斤，比“响尾蛇”重了近一倍，但推力是其7.5倍，发射后瞬间就能加速到2马赫以上。

1973年休斯公司开始AIM-95的工程设计和制造，它采用了当时非常前卫的无弹翼光杆弹设计，只在尾部安装了8片尺寸很小的固定式梯形尾翼。弹体相当粗壮，直径达到203毫米（“响尾蛇”为127毫米，8英寸重巡和5英寸轻巡的区别），长度为2.57米（比“响尾蛇”短0.3米）。

推进/转向系统由Thiokol公司Wasatch分部制造（AIM-9B/E/J火箭发动机制造商），航向控制完全依靠可全向偏转20度的万向节矢量喷管提供。

> “敏捷”万向节喷管结构图

因为体型粗短而紧凑，F-4翼下原本挂载“响尾蛇”的双联挂架可以改为三联挂架，载弹量增加50%；F-8和F-14也都挂载过进行飞行测试。

在同一时期，美国空军也正在研发F-15。作为终极空优战斗机，它在各个方面都力求达到极致完美，包括配套的格斗导弹。美国空军规划了新一代AIM-82导弹，具备全向攻击能力和更强的机动性，同时还要控制导弹的体积和成本，以便增加单机载弹量。1970年，通用动力、休斯和福特航空参与竞标并提交了各自的方案，但当年9月AIM-82项目被取消，因为它的需求和海军的AIM-95几乎完全相同，并行开发两种功能重合的新导弹毫无意义，空军决定放弃AIM-82，转而采用AIM-95。

> 唯一一张AIM-82模型照片，F-15进气道下方原本挂载1枚“麻雀”导弹的位置可以前后纵列挂载2枚AIM-82

到1975年时AIM-95的完成度已经非常高，在中国湖进行了一系列实弹飞行测试。AIM-95还参与了1975年到1978年间在内利斯空军基地举行的空战评估（ACEVAL）/空中截击导弹评估（AIMVAL）联合测试。在这两项连续进行的测试评估活动中，海、空军分别派出新锐的F-14和F-15组成混合机队，对抗内利斯F-5E扮演的红方“入侵者”。这一著名的测试对今后战斗机和空空导弹的发展都产生了深远的影响。

ACEVAL测试的结论是，低端廉价的F-5可以对抗F-14/F-15这类配备大型雷达和半主动雷达中距导弹的高性能战斗机。根据当时的交战规则，飞行员必须在发射导弹前目视识别目标，导致先进的机载雷达系统无法发挥出远程探测的优势。高性能战斗机在发射半主动的“麻雀”导弹后必须全程照射目标无法大幅度机动，低端战斗机在被“麻雀”导弹击落之前有机会发射“发射后不管”的全向红外格斗导弹将其击落。

> 内华达沙漠上空进行的ACEVAL测试中被瞄准具套住的F-15

AIMVAL测试评估了五种“响尾蛇”替代方案的实弹导引头硬件，结论是新导弹并不比作为临时解决方案的改进型AIM-9L更好，这直接导致AIM-95项目在1975年被终止，理由是“成本过高且技术不成熟”。

AIMVAL/ACEVAL的测试结果促使美国空军在战斗机部队中均衡配置大量低端的F-16和数量相对较少的高端F-15。美国海军也走了同样的路线，形成F/A-18和F-14的高低搭配。另一项成果就是促成了AMRAAM主动雷达制导导弹的研发，也就是日后大名鼎鼎的AIM-120，令战斗机在发射导弹后无需持续照射目标。

> 2002年10月23日，空军的F-15、F-16和海军的F-14、F/A-18/C在佛罗里达基韦斯特海军航空站参加“红鲷鱼”02多机联合演习，通过数据链进行异型机空战训练

当时美国海、空军并未建议研发大离轴角红外格斗弹，反而是苏联从AIMVAL/ACEVAL的实验结果中获益良多，开发了离轴角超过40度的R-73导弹并在1985年随米格-29服役，自“响尾蛇”在50年代服役以来首次在格斗导弹竞争中处于领先地位。西方在两德统一后获得了R-73实物，后来涌现出以色列的怪蛇-4、英国的ASRAAM、法国的米卡、美国的AIM-9X和德国的IRIS-T等众多先进格斗弹，终于追上甚至超过R-73，这是后话了。

> 多年之后，饱受美国禁运困扰的伊朗空军将俄制R-27和R-73导弹集成到了F-14上

AIMVAL/ACEVAL测试的最后一个结论是：硬件优势并不能够决定交战结果，态势感知被证明仍然是“影响交战结果的最重要因素”。

AIM-9L - 海/空军

回到“响尾蛇”导弹，作为并行的备份开发计划，1971年美国空军在国防部的干预下同意与海军“中国湖”团队联合研制“响尾蛇”的改进型，这将是继AIM-9B之后第2个同时装备美国海空军的“响尾蛇”型号，在此之前两个军种的“响尾蛇”子型号因为导引头冷却方式和发射架结构的不同并不兼容。

美国海军将该项目命名为AIM-9H PIP（产品改进包），以海军的AIM-9H为基础，也应用了美国空军AIM-9J上的改进技术。最大的变化是采用全新的4微米波段锑化铟导引头，配有光学滤光片，封装在低温容器中。锑化铟传感器对波长较长的红外光比较敏感，滤光片则可以抑制较短波长的红外线，因此导引头可探测到尾喷管之外其它部位机体表面发出的红外辐射，从而使导弹获得全方位捕获目标的能力。其TMU-72/B氩气冷却系统被集成在导引头内部，对发射架没有特殊要求，可以做到各军种通用。

海、空军对于导引头的核心部件 - 调制盘（光学斩波盘，我在前两篇中称为遮光盘，有专业读者提出国内叫调制盘）有不同的要求，海军想要调幅（AM）调制盘，在多云背景下仍具有较高的分辨率；空军则想要调频（FM）调制盘，随着导弹接近目标，导引头视场内的目标尺寸不断增大，FM调制盘可以减少导引头误差信号输出。雷锡昂公司开发了AM-FM系统，将两者的优势合二为一，顺利解决问题。

改进设计还弥补了导弹直接瞄准线附近的盲区，这是传统调制盘的一个固有缺陷。为了扩大机动范围，采用了λ补偿技术，该技术可防止导引头在飞行初期超过其探测角度极限，避免锁定失效，导弹丢失目标。

新导弹最显著的外部特征是采用外段尖锐的双三角翼前翼。在相同的翼面积和展弦比下，双三角翼比常规三角翼弦长大、相对厚度小、内翼段后掠角大，能够有效地减小超音速激波阻力，提高机动性。

为了打击高机动性目标，需要更先进的战斗部和引信。新导弹安装了重9.4公斤的WDU-17/B双层连续杆战斗部，引爆后抛射出两圈高速翻滚的连续杆，以确保其切割效果不会因撞击目标的角度变化而降低，这是传统单连续杆的缺陷。

> 1975年中国湖进行的一次测试，可以清晰地看到环形连续杆战斗部爆炸的情景，切断了QF-33靶机的后机身

与之配套的是“响尾蛇”家族中首次采用的DSU-15/B AOTD（主动光学目标探测器）激光近炸引信。该装置使用一组砷化镓固态激光器，每个激光器都与一个硅光电二极管配对。激光器发射一串脉冲，在导弹周围形成辐条状辐射，当目标机体进入引信探测区域时，光电二极管感应到被反射回来的激光脉冲，引爆战斗部，这样的设计具有极强的抗干扰能力。

1975年之前的某个时候，AIM-9H PIP 被正式命名为AIM-9L，绰号“利马（ Lima）”或者“九利马（Nine Lima）”，1975年接受海、空军联合评估，1977年由雷锡昂和福特航空航天投产。它实现了红外格斗导弹的全向攻击能力，大幅提升了跟踪、机动、末端制导和杀伤性能，可在所有射程范围内有效打击高机动、高速目标。德国BGT公司和日本三菱公司也按许可证生产，总产量超过1.6万枚。

AIM-9L的首次实战是1981年8月19日的锡德拉湾冲突，当时“尼米兹”号VF-41战斗机中队的两架F-14A在迎头对冲时躲过了利比亚空军苏-22长机在约300米距离上发射的一枚AA-2“环礁”导弹（AIM-9B的苏联仿制品），随后依靠优秀的机动性急转弯占据利机后侧有利位置，发射AIM-9L击落了两架苏-22，整个战斗耗时仅45秒。

AIM-9L首次大规模投入作战则是1982年的马岛战争中。英国特混舰队紧急出征时，皇家海军负责舰队防空的海鹞只配备了19枚AIM-9L，其余都是F-4K时代留下的AIM-9G。皇家空军的鹞式GR.3主要用于对地攻击，虽然改装后具备发射“响尾蛇”的能力，但从未投入实战。

> 1982年5月19日驶向南大西洋途中的“竞技神”号，飞行甲板前方3架空军的鹞式GR.3挂载的是“铺路II”激光制导炸弹，后面的7架海鹞挂载了“响尾蛇”

在此之前海鹞还从未携带过AIM-9L，战备训练时发现新导弹的双三角鸭翼和海鹞的发射导轨不匹配，需要锉平导轨才能挂载，随后在威尔士安格尔西谷皇家空军靶场进行的试射六发六中。

除了从苏格兰卢赫斯空军基地的北约库存中搜刮了一部分AIM-9L外，撒切尔政府又向美国紧急申请购买了100枚，美国从本土调拨了原本准备提供给以色列的库存，并由C-5A运输机空运到阿森松岛装载上舰。

> 阿根廷空军的波音707在侦察飞行中首次遭遇“竞技神”号起飞的海鹞（当时尚未开战），发现英军已装备最新的AIM-9L，引起阿根廷空军内部一片恐慌

实战中英军的28架海鹞共出动1435架次，发射24枚AIM-9L命中21架次，命中率高达88%，比“响尾蛇”早期型号的10%至15%有显著提高。海鹞共击落19架阿根廷战机，包括2架幻影-III、9架幼狮、6架A-4、1架堪培拉轰炸机和1架C-130E，其中2架分别被2枚“响尾蛇”命中。脱靶的3枚中，1枚在寻的头有效探测距离外发射，1枚发生故障，最后1枚的目标机躲入云层中丢失目标。

AIM-9L的寻的头在实战中被证明非常灵敏，阿根廷战机的尾喷口在寒冷的南大西洋天空背景下显得尤为突出。但因为海鹞在低空拥有卓越的机动性，这些战果全部都是从后半球进攻取得的，并未体现出AIM-9L的全向攻击能力。

而阿根廷虽然拥有上百架战斗机，但航程过远，且仅装备AIM-9B、法制R550和以色列的“蜻蜓-1”等老式格斗导弹，在空战中没有建树。

初出茅庐的AIM-9L也暴露出一些问题，多次出现发射后无法飞离发射导轨的情况。这可能是南大西洋春季持续的雨雾天气造成的，为此“响尾蛇”的导引头在完成任务返航后被拆卸下来放置在航母厨房的面包炉里烘干，下次出击前再装回导弹上，似乎解决了问题。

> 1982年6月13日马岛战争无线电山战役期间，1架第800中队的海鹞携带2枚AIM-9L在“勇猛”号两栖船坞登陆舰直升机甲板上紧急降落

同一时间在地球的另一边还发生了著名的贝卡谷地空战，以色列空军战斗机在预警机的支援下大杀四方，F-15主要发射AIM-7“麻雀”和“怪蛇3”，F-16挂载AIM-9L和怪蛇系列，它们在视距范围内击落大量叙利亚空军的米格-21和米格-23，幼狮和F-4各击落1架。据报道AIM-9L在贝卡谷地的命中率达到85%（F-16击落了85架叙机中的44架）。

西德“蝰蛇”与ALASCA导弹

西德的道尼尔和博登湖设备技术公司（BGT）于1969年开始设计AIM-9B的替代型号“蝰蛇”格斗导弹，采用改进的导引头，灵敏度更高，视场更广，跟踪速度更快。弹体的空气动力学设计进行了优化，换装内翼端面积更大的双三角翼前翼和大型三角尾翼，与苏联的AA-8“蚜虫”有些形似；挪威康斯伯格公司研制的新型火箭发动机燃烧时间是“响尾蛇”的两倍，射程更远。

“蝰蛇”导弹有一个非常独特的设计，其发射架内置了红外搜索和目标捕获单元，可锁定±15°范围内的目标并将导弹的导引头指向目标方位，无需依靠载机的射控系统锁定敌机就可以实现多目标交战能力（当时“响尾蛇”导引头的离轴角只有±2°）。它在很多方面优于AIM-9L，原计划1975年首飞，1977年随F-4F和MRCA多任务战斗机（即后来的“狂风”战斗机）服役。但该项目于1974年被取消，因为德国决定参与美国的改进型“响尾蛇”项目。

> 从上到下分别为AIM-9B、AIM-9L和“蝰蛇”导弹

同年研制中的AIM-9L导引头在测试时发现存在一些问题，将危及整个导弹项目。这促使BGT公司提出了一个将“响尾蛇”弹体和“蝰蛇”导引头组合在一起的方案，被称为ALASCA（全方位打击能力）导弹，它的导引头安装在一个大型万向节上，探测范围比AIM-9H大30%，锁定距离7.15公里。最初计划使用的是海军的AIM-9H弹体，但后来直接采用了AIM-9L的弹体（配备升级版MK36火箭发动机）。

ALASCA导弹在加州中国湖美国海军军械测试站的测试一直持续到1978年，载机为美国海军的F-4B和德国版F-4F，但最终并未被采用，因为AIM-9L导引头的问题已经被解决，凭借最低的研发风险在竞争中胜出。

AIM-9M - 海/空军

虽然AIM-9L在实战中取得了惊人的成功，极大地扭转了红外格斗弹不可靠的局面，但它仍有很多地方需要改进，最主要的是降低导弹自身的信号特征，使敌机更难发现并规避。

> AH-1W在中国湖试射AIM-9L

这就是AIM-9M，绰号“麦克”（Mike）。它在AIM-9L的基础上配备了低烟火箭发动机以降低发射时的烟雾；换装了WGU-4/B制导控制段，它具备更佳的背景噪音抑制功能（提高了目标锁定能力），还采用了一种称为“暂停制导（Suspended Animation）”的IRCCM反红外对抗方式：当导弹探测到热焰弹等红外对抗措施时，将暂时关闭导引头，转而依靠惯导系统飞向目标，在热焰弹消退后再重新开启导引头，以降低热焰弹的欺骗和引诱效果。

> F/A-18F发射AIM-9M

日本为F-15J配备的AAM-3也采用相同的反红外对抗原理，法国的R550和俄罗斯的R-73则运用了“视场门控“技术，导弹发射前导引头拥有最大视场角，发射后导引头内视场立即减小，使导引头更难”观察“到热焰弹。

AIM-9M还拥有“响尾蛇”系列中最优秀的可维护性和可靠性，不过它在外观上和AIM-9L完全相同。

> 上为AIM-9L/I-1，下为AIM-9M-8/9

初始型号AIM-9M-1于1982年开始生产，并衍生出多个批次的子型号，单数为空军型，复数为海军型：AIM-9M-2/3、AIM-9M-4/5、AIM-9M-6/7、AIM-9M-8/9。其中M-6/7被紧急部署到海湾地区参加了沙漠盾牌行动，以对抗可能出现的空中新威胁。在随后的沙漠风暴作战行动中，AIM-9M战果寥寥，因为伊拉克战机纷纷逃往伊朗，避免和美军空战，大部分战机都是被F-15用“麻雀”导弹远程追尾击落的。不过战争中AIM-9M成功击落了13枚空对空导弹。

> 沙漠风暴行动中第58战术战斗机中队的一架F-15C在完成空中加油后右转脱离，该机在进气道两侧携带了4枚AIM-7“麻雀”、左翼下挂载了1枚AIM-9M，右翼下挂载了1枚AIM-120

> 英国皇家空军的美洲虎攻击机在海湾战争的第一天误发射了1枚AIM-9M打击了伊军的一座兵营

1995年推出的M-8/9升级了5块探测电路卡和相应的母版，以应对最新的红外对抗措施，同时配备了最新版本的Mk36 Mod11火箭发动机。升级工程在维修基地进行，导弹在升级期间需要退出战备库存，耗费大量人力和资金拆卸导弹制导段并更新电路硬件，为此在确认下一代AIM-9X的设计需求时提出采用可重新编程的软件系统，以便今后升级时无需拆卸硬件。

AIM-9M-10是AIM-9M-8的小幅改进型，适用于F/A-18E/F。大多数现役AIM-9M导弹将升级至M-8/9标准，它们至今仍是美军及其盟军的主力格斗导弹（尤其是那些无法得到AIM-9X的国家）。