AIM-54远程空对空导弹(英文:AIM-54 Phoenix),是美国海军研制的一款机载重型远程空空导弹。
发展沿革
历史背景
20世纪六七十年代,苏联海军开始在全球范围内开始扩张,随着不断服役的可携带
远程反舰导弹的新型
中程轰炸机和配备潜射
巡航导弹的
核动力潜艇的服役,
苏联海军开始具备对美国海军航母编队发动“
饱和攻击”的能力。美国海军现役的舰队
防空系统:“
黄铜骑士”
防空导弹、
F-4战斗机的性能无法应对此种高强度攻击。现实要求美国海军必须尽快整合舰载和
空基防空力量,努力拓展以航空母舰为核心的舰队防空系统的
防御纵深,才能抵御苏联海军对美国海军航母战斗群的“饱和攻击”。
美国研制AIM-54的主要原因是为了拦截前苏联的反舰导弹。在平坦的海域背景下,弹道反舰导弹成为AIM-54的绝佳目标。
研制进程
1957年,美国海军宣布需要一种由包括装有新型
火控雷达和
远距多目标攻击
空空导弹的
截击机在内的全新舰队防空系统。选定的
载机是F-6D舰载截击机,要求用
机载雷达搜索载获目标并使导弹在发射后或飞完中段之后能立即跟踪目标。导弹命名为“鹰”,采用由当时的远程
地空导弹“波马克”B型改进的主动雷达导引头,带
核战斗部,射程达200千米。整个F-6D计划项目需资金34亿美元。
1960年12月,海军停止发展F-6D截击机。随后取消了“鹰”空空导弹计划项目。
1962年,美国海军决定发展舰载型
变后掠翼防空
截击机F-111B战斗机,并在已取消的F-6D
火控雷达/“鹰”
空空导弹基础上发展AN/AWG-9/“不死鸟”空空
导弹武器系统,
休斯公司在该项目的竞争中获胜而成为主
承包商。
1965年3月在
加州木古角的
导弹试验中心从A-3A攻击机上进行了AIM-54空空导弹的
无动力投放试验。
1966年5月在A-3A攻击机上进行首次制导发射并命中目标,随后在F-111B上成功地进行了试射。由于F-111B重量过大,无法舰载部署,美国海军在1968年决定停止发展F-111B。
在研发过程当中曾经有过多次的试射以测验和展示导弹的性能,其中几项测试为:
F-14最重要的能力就是在短时间之内以6枚导弹攻击6个不同目标,这个测试一共进行过两次,第一次是在1973年11月进行。6个模拟的目标水平间隔15海浬,从最左边开始分别是:
2、QT-33,直线飞行。
3、QT-33,直线飞行。
4、BQM-34A,拦截过程中转向朝前一架QT-33的方向飞行。
5、QT-33,拦截过程类似前一架BQM-43A飞行。
6、BQM-34A,拦截过程类似前一架BQM-43A飞行。
靶机的
飞行高度介于6705到7315米之间。速度介于0.6到1.1马赫之间。拦截的F-14在开始追踪阶段距离目标176千米左右,高度8484米,一共花了3分55秒进行追踪,然后在距离目标大约133.2千米外,耗去38秒发射6枚导弹。拦截的成果是直接击中3架,通过有效破坏距离一架,导弹故障错过一架(第二架QT-33),最外侧的BQM-34A的讯号放大器故障,判定不算在
测试范围内。海军因此宣称
命中率为80%。光是导弹的部分就花费15万4千
美金(1973年
币值)的成本,然而结果引起非常多的争议,诸多外界的评论认为测试的环境与设定与真实的环境下有极大的差异,这6个目标飞行高度与速度相差甚小,飞行方向集中在很小的范围之内,同时每架靶机距离至少606米(2000英尺),相当容易分辨,而且所有的靶机都装有讯号放大器,没有剧烈的回避动作,很难说服外界导弹的确能够应付实战中的苏联轰炸机。
1979年AIM-54C空空导弹进入试射阶段时,
美国海军另外进行一次6发导弹试射,但是这一次的试射只开放给当时的国会议员,结果仍旧保密。
定型列装
1968年,美国海军决定发展F-14A新型舰载远程
截击机,并把AN/AWG-9/AIM-54A作为F-14A
武器系统的一部分继续发展,二者都具备了当时性能:AWG-9雷达能够在160多千米的距离上探测到机载航弹大小的空中目标;并且具有下视下射能力;此外雷达还安装了当时最先进的
Intel 8080 8位
数字处理器,信号处理能力有了很大提高,具备
边扫描边跟踪的能力,
后台程序由8位
汇编语言编写。
1970年12月试制样弹;1972年进行联合试验和鉴定;
1973年,AIM-54空空导弹投产,1974年底服役。
1980年,AIM-54空空导弹停产,共生产2580枚,研制费4.5亿美元,
采购费9.5亿美元,导弹单价45.8万美元。AN/AWG-9/AIM-54A设计规定的攻击目标是高空轰炸机,但试射中曾用8种不同类型的靶机以模拟各种不同的威胁,试射总数在100枚以上,成功率达80%。1973年在
太平洋导弹靶场试射时,在38秒内同时发射6枚AIM-54A导弹,攻击远在50~80千米的6个靶机,4枚直接命中,1枚因靶标故障不计分,另1枚脱靶,在拦载高空
超音速轰炸机靶机试射时,创造了当时最远
攻击距离-203千米。
AIM-54远距
空空导弹共有AIM-54A/
B/C/C ECCM/Sealed四个作战型号和其他训练以及
性能测试型号。总计生产超过4000枚。
技术特点
总体设计
AIM-54A空空导弹弹体长3.96米,直径380毫米,靠近弹体中央后部有四片固定
三角翼面延伸至导弹尾部,在四片翼面后方是四片长方型控制面。AIM-54A重443千克,AIM-54C增加到463千克。AIM-54空空导弹A型是连续杆战斗部,而AIM-54空空导弹C型采用高爆破片设计,引信有撞击和近发两种。AIM-54的弹头重达60千克,创下所有
空对空导弹中最重的纪录,可轻易以单枚导弹击落大型飞机。
1、AIM-54空空导弹尖卵形弹头,圆柱形
弹体,
弹径较大,比一般
空空导弹粗大许多。
2、AIM-54空空导弹采用二组各4片控制
翼面 , 第一组安装于弹体底端 , 矩形 , 翼尾不大。
第二组靠近第一组安装,
三角形,
弦长较大,翼展较小,前缘起点位于弹体中部。
弹上电子
AIM-54C利用电子技术的进步大幅提升A型的设计与可靠性。改良的部分包含新的固态寻标头收发单元,可编程化
数位讯号处理器,数位
自动驾驶仪以及简化版的
惯性制导系统等。导弹改用
摩托罗拉公司生产的DSU-28C/B引信强化导弹在不同高度正确引爆的能力。美国海军表示,在C型服役以前,AIM-54对于苏联以轰炸机发射,自高空以
超音速俯冲攻击的
反舰导弹难以有效的拦截,C型服役后有效应对这个问题。
AIM-54导弹可以在F-14飞行途中就先行启动,可是导弹的
电子系统产生的热量很高,如果不加以冷却会让弹体发生融化或者是起火的现象,甚至影响到携带的F-14的安全。因此AIM-54必须借助F-14内部储存与传输到导弹上的
冷却液,将这些
废热带走,以保证导弹能够正常使用。这个冷却需求影响到发射前的准备工作,同时无法避免冷却液泄漏的问题。直到C型导弹以固态电子技术取代过去的设计,降低电子系统产生的热量,免去对冷却的需求。即使设计上如此复杂,6枚C型AIM-54空空导弹还是可以在18分钟左右挂载到F-14上。
发射操作
受限于早期电子技术以及射程的需要,AIM-54的体型相当庞大,F-14可以在机腹下携带4枚,机翼两侧固定翼套各携带1枚,总共6枚。最初翼套下的两枚是准备挂在
进气道下方,不过这个位置距离地面太近,
安全高度不足,因此改为携带
副油箱。可是携带6枚导弹之后,即使在最低
安全燃料量之下,
航空母舰的
飞行甲板仍旧无法支撑F-14降落时的冲击,只能够使用陆上
机场跑道降落,在大多数的情况下F-14不会携带超过4枚导弹执行任务。
AIM-54的设计需求是可以让F-14在短时间之内连续发射对付数个远程目标,这些目标包括轰炸机,
反舰导弹与战斗机。传统的
半主动雷达制导一次只能对付一个目标,
红外线制导
有效距离太短,因此
主动雷达制导成为选择,可是要达到这个
设计目标,等于是要将一台雷达缩小之后放进导弹的鼻端,技术上的风险非常的高。
AIM-54在发射前先由F-14的AWG-9或者APG-71雷达在追踪同时扫描(Track While Scan)模式下标定攻击的目标,发射之后导弹会先飞到24240米的高空(AIM-54C则为30300米),以最节省能量的飞行路径达到最大的航程。在飞行途中F-14会持续以扫描同时追踪模式扫描目标,导弹本身在
惯性制导下飞行,并且以
半主动雷达制导的模式接收目标的新资料。当距离目标大约23千米的时候,导弹鼻端的DSQ-26雷达会
开始搜索并锁定抓到的目标,这时候F-14就不再需要提供导弹任何
目标资料。
当目标出现干扰讯号的时候,AIM-54空空导弹另外有朝干扰源归向(Home on Jam)的模式来对付。
F-14发射AIM-54的限制为:速度范围从最小到1.6马赫,高度最大为15150米,最低高度为15米,
飞机运动范围从0到6.5G都可以发射。导弹有效最短距离3.6千米,最大距离的说法很多,一般而言比较可信的是在128(AIM-54A)到144(AIM-54C)千米之间。最大速度是4.3(AIM-54A)到5(AIM-54C)马赫,最大
运动能力大约17G。
性能数据
衍生型号
AIM-54型导弹的性能改进主要是对其导引控制段进行。主要有两方面:增大导弹的探测距离和增强其识别掠海飞行目标的能力。其中对EAG部分的改进主要是要提高其对抗
电子干扰的能力。
AIM-54C型导弹的的
导引头安装了由全
固态电子元件构成的信号接收
转换单元,数字
电子信号处理单元和
惯性导航系统,此外导引控制段的内部布线也有了改进。这些改进降低了导弹飞行过程中的固有
振荡器漂移现象,增大了
目标识别范围,可靠性也有了提高。
AIM-54 ECCM/Sealed型导弹,其DEU单元的前端信号
接收器做了改进,为了提高导弹的
抗干扰能力,还加装了增强型的数字编程
存储器。
AIM-54A型导弹采用的是MK11Mod3型无线电
近炸引信,该引信经过改进,目标
探测能力有了很大提高,导弹
战斗部对小型目标的杀伤力大大增强了。
AIM-54C型导弹则安装了新型的引信——DSU-28,
导弹弹头也换装为新型的MK82Mod0型
战斗部。新型引战系统被应用到AIM-54C型导弹的几乎所有生产批次中(从83001到83054批次)。从83055批次,开始换装更新的WDU-29/B型战斗部。其
作战效能又比之前的战斗部提高了20%-25%,后续的ECCM/Sealed型导弹则使用了与C型相同的引战系统。
AIM-54 型导弹的动力段使用的都是MK47Mod1
固体火箭发动机。
AIM-54A型导弹的控制段采用的还是传统的自动飞行
控制单元,为了增强其对抗低空高速突防目标的能力,AIM-54C型导弹使用新型电子
伺服控制放大器来替代AIM-54A中的自动飞行控制单元。而到了AIM-54 ECCM/Sealed型导弹,控制段的电子信号转换单元又被重新设计了一遍。新设计不再需要安装
加热器来使导弹内部温度保持在一定水平上。
AIM-54A
AIM-54A型导弹是AIM-54系列的第一个型号,1974年开始列装部队。后来出口给
伊朗的就是这种型号的导弹。
AIM-54B
AIM- 54B并不是正式生产型,仅仅只是以改装套件在维修单位直接改装的快速应急版。改进部分改变控制面使用的材质,以及使用无液体的
液压系统。此外,伊朗爆发“
伊斯兰革命”后,伊朗政权变更后导致
美伊关系恶化,基于伊朗可能将飞弹科技交给苏联的顾虑,AIM-54B也对程序系统作出修正,以避免苏联
有机会借由取得伊朗的A型飞弹而加以破解。
AIM-54C
AIM-54C于1977年展开研发工作,历经1979年到1985年各项测试,1981年有30枚测试飞弹交给海军进行验证的工作,1983年进入量产阶段,可是1984年发现有一枚飞弹的质量有问题而使得
生产计划必须延缓,直到1986年才开始正式装备美国海军并开始取代AIM-54A型导弹。AIM-54C在研发过程当中必须考虑到苏联可能取得A型的数据所具备的反制能力,以及美国自己可能面对伊朗拥有的AIM-54时的反制手段。相比起A型,C型导弹增强了拦截
巡航导弹的能力。
AIM-54C ECCM/Sealed
AIM-54C ECCM/Sealed型导弹增强了
电子反干扰的能力,此外由于该型导弹内部没有安装
冷却系统,挂载此型导弹的
F-14战斗机不能超越一定
空速,否则会影响导弹的性能。该型导弹于1988年列装部队。
AIM-54D
1992年,美国海军宣布要中止AIM-54导弹的采购以后,官方开始考虑改进AMRAAMAM-120用以填补不死鸟导弹生产中止和先进空空导弹(AAAM)生产开始之间的空档。然而,AMRAAM的单价螺旋式上升,如要满足远距拦截任务,多数已有系统要重新设计,美海军的唯一出路是继续采购不死鸟AIM-54导弹。因此,休斯公司考虑对不死鸟导引头进行改进。导弹的成本似乎要高于现于的生产型产品,但要低于改进型AMRAAM。该种不死鸟导弹的改进型称为AIM-54D型。具体改进内容涉及到可再编程存储器、低旁瓣天线和高功率发射机等。
其他型号
AIM-54系列还包括测试、性能评估、地面训练和
飞行训练专用型的导弹,分别被命名为ATM-54、AEM-54、DATM-54A和CATM-54。其中机载型号都包含了A/C版本,而DATM-54型导弹则没有发展出C型,因为C型的改进没有涉及到地面训练的内容。
服役动态
实战使用
由于操作重量的限制以及对于飞机阻力产生极大的影响,美国海军极少携带AIM-54空空导弹执行一般性的巡逻任务,数次F-14的作战任务当中都只有携带
AIM-7与AIM-9空对空导弹,直到1999年1月6日,起飞自“卡尔文森”号航母上的
F-14D战斗机在担任Southern Watch行动的任务中,对两架
伊拉克米格-25战斗机发射两枚AIM-54空对空导弹,但这两枚导弹都因发动机故障而没有击中目标,是美国海军仅有公开的实战纪录。
伊朗空军在1980年代
两伊战争中曾有数次使用AIM-54空空导弹击落伊拉克飞机纪录,到2006年为止,伊朗也是唯一仍旧操作AIM-54空空导弹的国家。根据2006年的报道,伊朗已经克服导弹需要冷却的问题并且对部分零件加以更换。操作数量不明,现已确认逐渐被由伊朗基于MIM-23
霍克导弹开发的新式
空空导弹所取代。
美国海军2004年10月7日报道,经过30年的服役,美海军第一种远程空空导弹AIM-54“不死鸟”空空导弹于9月30日退役。
伊朗仿制
伊朗的“思想-90”(Fakour-90)空空导弹,美媒认为该款导弹是美国AIM-54“不死鸟”空空导弹的伊朗仿制版本。同时,伊朗方面还有效提升了其性能,5马赫的飞行速度和250千米的最大射程,搭配上伊朗空军已有的F-14A战斗机,仍然能够对美军造成较大的威胁。
总体评价
美国研制装备的AIM-54远程空空导弹具有如下特点:
1、射程远,能在任意高度上拦截战斗机、轰炸机和巡航导弹。
2、使用范围广,可全天候使用,受自然环境影响小。
3、制导方式多。AIM-54A共有四种制导方式:连续数据半主动制导、采样数据半主动制导、主动制导和对干扰源寻的。在截击过程中,通常采用混合制导以达到最佳攻击效果。
4、在攻击目标中,AIM-54A具有三种发射方式:边跟踪边扫描发射 、 单目标跟踪发射、空战机动主动发射。
AIM-54空空导弹,作为世界上曾经技术最先进的战术空空导弹,“不死鸟”是第一种雷达制导的空空导弹,一架飞机可同时发射多枚“不死鸟”以对付不同的目标。美海军一直将该型导弹作为舰队主要的防空远程武器。(新浪网 评)
美国F-14战斗机搭载的AIM-54‘不死鸟’重型空空导弹,有效射程可达184千米。空战中,它可以远程瞄准并在发射导弹后立刻离开危险区域,不与敌人近距离格斗。(中国军网 评)