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俄空空导弹家族:曾领先世界十年的R-73(图)

http://jczs.sina.com.cn 2006年03月31日 07:34 《国际展望》杂志
俄空空导弹家族:曾领先世界十年的R-73(图)

俄罗斯空军苏-27双机编队,其机翼挂载的是R-73和R-27空空导弹。

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  ◎发展简史

  R-73导弹北约代号为AA-11射手(Archer),是前苏联上20世纪70年代中后期发展的第4代近程导弹,也是世界上第一种能离轴发射,且搭配头盔瞄准具达到“可视即可射”的导弹。1973年时的苏联空军除第4代中程空对空导弹外,也需要新型近程格斗导弹(射程12—20公里)或格斗导弹(射程小于10公里)。新型短程导弹由锦旗与闪电两家设计局竞标,锦旗设计局提出与美制AIM-9同级的K-14,闪电设计局则提出K-73的设计。

  锦旗设计局提出的K-14是在已装备苏联空军的R-13与R-13M1的基础上改进而来,采用气动力控制及彩虹(Raduga)全向红外制导头,并增强抗过载能力以提高机动性。K-14与R-13、R-13M1具有很高的共通性,因此可轻易换装于米格-21、米格-23、米格-27、雅克-28P、苏-22等战机上。

  闪电设计局提出的K-73最初计划采用推力矢量控制及非全向红外制导头,但前苏联根据对未来近程空战环境及美国近程格斗导弹的技术分析,认为新型短程导弹必须装备全向红外制导头,因此K-73装上了灯塔(Mayak)全向红外制导头,K-73的尺寸与重量都因而增加。另一方面闪电设计局存1976年发现,仅靠推力矢最控制的导弹,当固体

火箭发动机燃料耗尽后,推力矢量控制就不能发挥作用,无法有效控制导弹了。而K-73设计最大射程可达20公里,有相当一段距离是在发动机燃料耗尽后依靠惯性飞行完成的。这对K-73来说是个很大的缺陷,因此闪电设计局最后改用推力矢量控制、气动控制面两种控制方式。至此K-73重量达105公斤,成为现役R-73导弹的雏型。

  1976年,K-14与K-73基本完成慨念设计,其中K-73的外形和结构显得相当前卫,技术上也比K-14更为先进。但由于K-14与当时正在服役中的R-13有高度通用性,这使得苏联空军可以用较少的经费完成采购和换装,形成战斗力的时间也较短。一时间,苏联军方难以抉择。在苏联空军犹豫不决的这段时间里,K-14得以与K-73H步发展多年。但到20世纪70年代末,由于考虑剑K-14已无法适应未来空战需要,且锦旗设计局此时正忙于K-24、K-27、K-33等计划而无暇为K-14的设计进行大幅修改,因此闪电设计局的K-73成为前苏联唯一种第4代近程格斗导弹。

  尽管K-73是闪电设计局的研制成果,但在定型生产阶段,却归属到锦旗设计局旗下。因为,苏联政府于1976年将闪电设计局改组成闪电科学与生产联合体(N P OMolniya),并逐步过渡到以空间科技研究为主攻方向,其中包括设计“暴风雪”号(Buran)航天飞机。因此到1982年,闪电设计局内负责K-73的人员全部转归锦旗设计局,这使得锦旗设计局成为前苏联最大的空对空导弹研制单位。1985年R-73空空导弹定型服役。

  ◎ R-73及其改进型性能简述

  R-73基本型系列

  弹长2.9米、翼展0.51米、弹径0.17米;发射重量105公斤、弹头重7.3公斤;其最小射程300米,最人射程则为20公里,探测角度±45度,目标对制导头角速率需小于60度/秒,目标高度20-20000米,目标过载需在12g以下,目标速度不大于2500公里/小时,载机过载8g以下,对固定翼飞机一类目标的杀伤率为60%。安装的MK-80全向红外制导头探测距离10-15公里,发射前视野±45度,射后±60度,从制导头锁定目标到发射只需1秒。

  R-73基本型系列包括R-73K、R-73L、R-73E、R-73LE,其差异仅在引信以及使用对象。R-73K是全系列最早的苏联空军自用量产型,采用无线电引信,在安装有激光引信的R-73L问世后就被取代而停产。R-73E与R-73LE分别是R-73K与R-73L的外销型。

  R-73M1(R-73RDMl)型

  其尺寸、射程、制导头视野与基本系列相同,只是技术比较先进,可能采用与R一73M2一样的探测元件。

  R-73M2(R-73RDM2)型

  又称为R-73M,它的问世使R-73家族在欧美同级武器如雨后春笋般问世之际,仍能够傲视群伦。R-73M2的弹长增加到3.2米,冀展缩至0.404米,发射重增至115公斤,采用初期惯性导航,无线电巾途修正加末端红外制导,住某种程度上可视为一种超视距攻击的中程导弹。其前向动力射程30公里,保证杀伤射程13公里。制导头发射前视野±60度,发射后±80度。

  R-73M2采用MK-80M红外制导头,用灵敏度更高的中长波探测元件;配备可程式化新型电脑,抗干扰能力更强,对战机的探测距离约15-20公里。MK-80M制导头解析度高,可辨识目标热辐射分布,能在命中前约1毫秒计算出目标的中间部位为命中点,增加杀伤率。

  R-73M2最具震撼力的功能的是它可掉转180度攻击后方目标。使用时,载机先通过资料链引导导弹转向,待完成敌我识别,确认不会误击友机后再启动制导头,这种发射方式已在苏-35上试验成功。据说与机上的雷达告警器配合使用,还可用此方法拦截来袭导弹。其在向后射击最大射程8-12公里,最短射程1公里。

  R-74ME型

  按照俄罗斯/前苏联的空对空导弹命名法(研制中用K开头,定型后用R开头),该型导弹目前应称为K-74ME,它是以R-73为基础发展的新一代空空导弹,弹上的制导、动力系统均进行了大幅度改进,射程增加到40公里,据说制导头视野可达±80-90度。

  ◎领先世界10年

  R-73可以称得上是世界第四代近程格斗导弹发展的领航员,其基本性能远远超出当时所有的近程格斗导弹。北约国家曾在两德统一后利用德国接收东德的米格-29与F-16进行了空中格斗模拟,更加确信了R-73导弹超群的性能。一般估计当时的R-73比AIM-9领先20年左右。因此西方国家急起直追,存20世纪最后十年间发展出多种性能顶尖的格斗导弹,包括美国的AIM-9X、英国的ASRAAM、德国的IRIS-T,以色列的怪蛇-IV等,R-73也持续推出改型。虽然前述西方导弹局部性能可能比R-73改进型更好(特别是制导头与电子技术),但整体性能却未必比得上R-73,特别是与载机搭配后,R-73的缺点就不再是缺点,这点我们将在最后详述。而且由于R-73改型大都比其同级西方对手早5-10年服役,因此说“R-73领先世界10年左右”并不过份。

  笔者归纳R-73导弹的三大特色为:

  1、与头盔瞄准具(HMS)搭配的离轴发射能力。

  2、超过一般格斗导弹的射程。

  3、气动控制方式使R-73兼顾极短射程与远程的机动性能。

  其中第一项在欧美第4代战机相继服役后,将不再是R-73的专利;但第二项却仍将是R-73导弹的强项。

  所谓“离轴发射”,就是载机能以偏离机身纵轴线很大的角度发射导弹,使得载机无需将机头对准敌机就能发射,这极大的颠覆了从空中格斗出现沿用至今的“机头对准目标”的法则。加之R-73的瞄准可由飞行员的头盔瞄准具负责,飞行员只要在瞄准具许可角度内看到目标(苏-27S的可看±60度),就能加以锁定并攻击之。这不得不让人佩服前苏联科研人员能为人所不能为。“离轴发射”概念未必是前苏联首创,据说早在R-73研制之前美国就曾论证过此概念,而经过初步分析,也确实认为离轴发射导弹优于传统前向发射导弹。只是基于技术原因,这种导弹价格会很昂贵,加上美国空军一向以视距外交战为优先,因此没有对格斗导弹的离轴发射技术深究下去。然而几年后,欧美专家眼中“华而不实”的离轴发射格斗导弹却在苏联萌芽生根。类似情况也发生在战机推力矢量技术(TVC)上,同样由欧美论证,但就在他们认为TVC技术会增加上千公斤重量,而停止住现有战机上动TVC的脑筋时,只见俄国人仅增加百来公斤的推力矢量发动机“横行”各大航空展,赚取大把外汇。

  在射程方面,R-73基本型射程就有20公里,改进型甚至有30或40公里的最大射程。远射程的特色与前苏联对空对空导弹的需求有关,早期苏联将空空导弹射程区分为远程、中程、近程(12-20公里,如R-13)与格斗(射程小于10公里,如R-60)四类,而K-73一开始就是应“近程导弹”需求研制的,但由于其机动性足够高,完全可以起到格斗导弹的作用,因此它取代了R-60成为苏-27战斗机唯一的近程导弹武器。

  ◎R-73M2(R-74MF与其他国家新一代格斗导弹的比较

  R-73M2虽不是俄国最先进的导弹,但却在许多新世代格斗导弹的重要特性方面超越对手。满足笔者认定的“新时代格斗导弹”需求。

  R-73基本设计优异,即使不修改,机动性、射程也都不会落后太多;但电子技术绝不可能撑过几十年而不落伍,因此R-73的主要改良基础上多集中在制导头与电脑。R-73以后使用的新型制导段使用高灵敏度的双色抗震制导头、新电脑等。在制导头探测角度方面,目前已量产的型号至少达±60度。目前没有迹象显示其后继改良型将如西方新型导弹般使用热成像制导头(AIM-9X、ASRAAM、IRIS-T、怪蛇-IV则是在改进型才用)及±90度视野的迹象。如就导弹本身来看,这两项都是R-73的弱点,这使得R-73因为少了60度视野而减少许多攻击机会,抗干扰能力也较弱。但事实上若仅这么看,就把R-73想简单了。

  探测角度方面,虽然R-73系列不如欧美新型弹,但与新型侧卫战机搭配后,不论其探测角多少,都能做到全向防护。这归因于战机的全向视界探测/锁定能力与导弹的“越肩(向后)发射”能力。

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