摘 要： 目前，小/微型導(dǎo)彈發(fā)展呈現(xiàn)出體制多樣化、作戰(zhàn)多用途、功能分布化等特點，并依賴著相關(guān)技術(shù)迅速發(fā)展?？湛諏?dǎo)彈由于平臺的強(qiáng)約束，對體積、重量等方面小/微型化有特殊需求，以美國為代表的軍事強(qiáng)國正在密集開展相關(guān)項目研究工作，在未來作戰(zhàn)中有廣闊的應(yīng)用前景。通過國內(nèi)外小/微型導(dǎo)彈型號及關(guān)鍵技術(shù)分析，總結(jié)小/微型導(dǎo)彈的特點，提出空空導(dǎo)彈小/微型化發(fā)展與應(yīng)用建議。

關(guān)鍵詞：小/微型導(dǎo)彈;空空導(dǎo)彈;SACM;CUDA; 游隼;MSDM; HK-DAS

中圖分類號：TJ760?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A??? 文章編號：1673-5048（2021）03-0018-04

0 引? 言

空空導(dǎo)彈由于其平臺的約束性，對小/微型化有特殊需求。對于載機(jī)平臺來說，希望導(dǎo)彈的體積、重量盡可能縮小，但要滿足作戰(zhàn)需求，又必須對導(dǎo)彈性能和體積、重量進(jìn)行權(quán)衡。本文探討的空空導(dǎo)彈小/微型化，主要是指與傳統(tǒng)空空導(dǎo)彈相比，在體積、重量、集成化等方面均有成倍甚至數(shù)量級下降的相關(guān)概念及技術(shù)。

現(xiàn)代科技的進(jìn)步為空空導(dǎo)彈小/微型化奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。材料和彈藥化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在顯著降低導(dǎo)彈外形尺寸和結(jié)構(gòu)重量的同時，能有效保證導(dǎo)彈擁有足夠大的攻擊范圍和必要的殺傷威力;激光、紅外、毫米波雷達(dá)、電視成像等導(dǎo)引頭和MEMS傳感組件技術(shù)的應(yīng)用，極大改善了導(dǎo)彈姿態(tài)和軌跡的控制精度，進(jìn)而提高了導(dǎo)彈的機(jī)動性能和精確制導(dǎo)能力;體系化信息的利用，降低了導(dǎo)彈對傳統(tǒng)單一信息依賴和自身高探測能力的局限性，彈與彈之間的能力組合成為可能，極大增加了導(dǎo)彈作戰(zhàn)的靈活性，使導(dǎo)彈變得更加小巧智能。

1 空空導(dǎo)彈小/微型化發(fā)展需求

隨著空中目標(biāo)種類的不斷增多和性能的不斷提高，未來空中戰(zhàn)場環(huán)境將日益復(fù)雜險惡，載機(jī)平臺對掛裝武器數(shù)量和打擊模式多樣性的要求越來越高，進(jìn)而對空空導(dǎo)彈的性能也提出了一系列全新的技術(shù)要求，其中包括導(dǎo)彈的小型化、微型化。這突出表現(xiàn)在以下幾方面：

（1） 戰(zhàn)斗機(jī)彈艙約束要求空空導(dǎo)彈小/微型化

目前，世界主要國家都積極投入巨資研發(fā)、裝備具有先進(jìn)隱身性能的第四代戰(zhàn)斗機(jī)，以求在日趨復(fù)雜的空戰(zhàn)環(huán)境中奪取空中優(yōu)勢。為保證隱身性能，這類飛機(jī)的武器彈藥通常掛裝在容積、載荷均較為有限的內(nèi)置彈艙內(nèi)，導(dǎo)致空空導(dǎo)彈攜帶數(shù)量受到嚴(yán)重限制，難以滿足大規(guī)?？諔?zhàn)的需求。要解決這一問題，空空導(dǎo)彈小/微型化無疑是一條現(xiàn)實可行的技術(shù)途徑。

（2） 空中目標(biāo)多樣性要求空空導(dǎo)彈小/微型化

空空導(dǎo)彈作為戰(zhàn)斗機(jī)的主戰(zhàn)武器，在現(xiàn)代戰(zhàn)場上需要對付各種空中威脅，其中除了第四代戰(zhàn)斗機(jī)、無人作戰(zhàn)飛機(jī)等先進(jìn)飛機(jī)目標(biāo)外，還包括預(yù)警機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)等高價值目標(biāo)，巡航導(dǎo)彈、戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈、中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈等戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈目標(biāo)，甚至還包括無人機(jī)蜂群等集群目標(biāo)。這樣的戰(zhàn)技性能特點，要求空空導(dǎo)彈在載機(jī)上能實現(xiàn)多種類、高密度掛載，以提高載機(jī)出動架次的作戰(zhàn)效率，降低單發(fā)殺傷成本，這也只能通過小/微型化來實現(xiàn)。

（3） 載機(jī)平臺多樣性要求空空導(dǎo)彈小/微型化

作戰(zhàn)飛機(jī)正日益向無人化、自主化、隱身和功能分布化等方向發(fā)展。在未來空中戰(zhàn)場上，各類型的無人機(jī)，尤其是一些小型無人機(jī)和突防型無人機(jī)將會廣泛參加對空作戰(zhàn)，而受其自身有效載荷的限制，通常只能攜帶重量僅十幾千克，甚至幾千克的小/微型空空導(dǎo)彈。

（4） 保證整體命中概率要求空空導(dǎo)彈小/微型化

歷次局部戰(zhàn)爭的實戰(zhàn)經(jīng)驗表明，現(xiàn)代戰(zhàn)場上沒有干擾不了的導(dǎo)彈，也沒有導(dǎo)彈抗不了的干擾，沒有哪種對抗措施永遠(yuǎn)有效。在未來空中戰(zhàn)場上，復(fù)雜惡劣的電磁環(huán)境將會導(dǎo)致單枚空空導(dǎo)彈的命中率明顯下降，而在導(dǎo)彈制導(dǎo)/抗干擾技術(shù)水平一定的前提下，要確保對目標(biāo)的有效殺傷，所能采取的措施只有兩條：一是增加對同一目標(biāo)發(fā)射的導(dǎo)彈數(shù)量; 二是采用多種制導(dǎo)體制多彈協(xié)同攻擊。這兩種措施均對載機(jī)攜彈量提出了更高要求，空空導(dǎo)彈小/微型化則可有效緩解這一問題。

2 國外小/微型空空導(dǎo)彈研究進(jìn)展情況

進(jìn)入21世紀(jì)以來，世界主要國家在導(dǎo)彈小/微型化方面開展了大量研究工作，并取得了顯著成效。目前，除了以美國長釘（Spike）/長矛（Pike）、以色列迷你長釘（Mini-Spike）、英國輕型多用途導(dǎo)彈（LMM）為代表的一大批打擊地/水面目標(biāo)的微型導(dǎo)彈已開始投入作戰(zhàn)使用外，部分小/微型化空空導(dǎo)彈研究項目也正在加緊實施中，其中最典型的是美國小型先進(jìn)能力導(dǎo)彈（SACM）、庫達(dá)（CUDA）、游隼（Peregrine）、微型自衛(wèi)彈藥（MSDM）和歐洲硬殺傷防御輔助系統(tǒng)（HK-DAS）。

（1） 小型先進(jìn)能力導(dǎo)彈（SACM）

SACM是美國空軍為應(yīng)對2030年后的空中戰(zhàn)場環(huán)境而計劃研發(fā)的新一代空空導(dǎo)彈。該彈將主要裝備F-22，F(xiàn)-35等先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)，同時也可供預(yù)警機(jī)、加油機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等大型飛機(jī)攜帶，既可以打擊飛機(jī)目標(biāo)，也可用于攔截來襲面空/空空導(dǎo)彈。

按照設(shè)計要求，SACM將會采用彈體氣動優(yōu)化設(shè)計、高效推進(jìn)系統(tǒng)、能量優(yōu)化制導(dǎo)與協(xié)同控制等眾多先進(jìn)技術(shù)，使導(dǎo)彈在具備極高機(jī)動性/敏捷性、大離軸/越肩發(fā)射能力和良好經(jīng)濟(jì)可承受性的同時，體積、重量也得到大幅縮減，由此可以更好地適應(yīng)在隱身飛機(jī)內(nèi)置彈艙內(nèi)高密度掛載的需要，從而在不影響載機(jī)隱身性能的前提下，成倍增加攜彈量。

SACM項目于2011年2月首次對外公布，隨后洛克希德·馬丁、 波音、雷神等公司均推出了各自的技術(shù)方案并展開相關(guān)的概念研究工作。到2019年，該項目被重新命名為制空科學(xué)與技術(shù)（CAST）。

（2） 微型自衛(wèi)彈藥（MSDM）

MSDM是美國空軍計劃研制的一種軍用飛機(jī)近距反導(dǎo)自衛(wèi)武器，主要用于攔截摧毀來襲的敵方面空/空空導(dǎo)彈，以提高載機(jī)的戰(zhàn)場生存力，同時兼顧一定的打擊飛機(jī)目標(biāo)能力。

按照美國空軍的要求，戰(zhàn)時MSDM將會與傳統(tǒng)紅外/箔條干擾彈配合使用，通過“軟殺傷”與“硬摧毀”相結(jié)合，有效應(yīng)對敵方的導(dǎo)彈攻擊，進(jìn)而使載機(jī)有能力在高風(fēng)險的“反介入/區(qū)域拒止”（A2/AD）環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)。這樣的功能定位，決定了戰(zhàn)時將會大量使用MSDM，進(jìn)而導(dǎo)致該彈對體積、重量的限制比SACM更加嚴(yán)格，預(yù)計其外形尺寸僅為AIM-9X近距空空導(dǎo)彈的1/3左右，由此可確保載機(jī)在攜帶足夠MSDM的同時，不會對主戰(zhàn)彈藥的攜帶數(shù)量造成明顯影響。MSDM攔截彈與AIM-9X，AIM-120空空導(dǎo)彈的外形尺寸對比如圖1所示。

MSDM項目于2015年開始實施，目前尚處于概念研究階段，洛克希德·馬丁、諾斯羅普·格魯曼、雷神等公司均在開展攔截彈及其導(dǎo)引頭的相關(guān)研發(fā)工作。

（3） CUDA空空導(dǎo)彈

CUDA是美國洛克希德·馬丁公司推出的一種低成本、多用途小型雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈概念方案，擬配裝F-22，F(xiàn)-35等戰(zhàn)斗機(jī)，用于打擊有人/無人機(jī)、巡航導(dǎo)彈、面空/空空導(dǎo)彈等空中目標(biāo)以及小型地/水面目標(biāo)。

CUDA的一個突出特點是采用了撞擊殺傷（HTK）方式，由此可以取消戰(zhàn)斗部，再加上動力裝置、彈載設(shè)備等方面的技術(shù)進(jìn)步，該彈的體積、重量得以大幅縮減，非常適合供隱身飛機(jī)的內(nèi)置彈艙高密度掛載。按照洛克希德·馬丁公司公布的數(shù)據(jù)，CUDA彈長約1.78 m（不到AIM-120的一半），彈重約82 kg（與AIM-9相當(dāng)），當(dāng)其由F-22， F-35戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)腹彈艙內(nèi)埋攜帶時，二者攜彈量可分別增至原來的2倍（8枚）和3倍（12枚）。

CUDA于2012年9月首次向外界公開，由于其性能特點比較符合美國空軍SACM項目的需求，因此該彈或其后續(xù)改進(jìn)型今后將有可能作為洛克希德·馬丁公司的技術(shù)方案參加SACM項目競標(biāo)。CUDA導(dǎo)彈如圖2所示。

（4） 游隼空空導(dǎo)彈（Peregrine）

Peregrine是美國雷神公司推出的一種小型、低成本空空導(dǎo)彈概念方案，其設(shè)計思想與CUDA類似，即在確保主要戰(zhàn)技性能指標(biāo)滿足作戰(zhàn)需求的前提下，最大程度地縮減導(dǎo)彈的體積、重量，進(jìn)而成倍增大現(xiàn)役第四代（F-15/16）、第五代（F-22/35）戰(zhàn)斗機(jī)的載彈量，并實現(xiàn)在后者內(nèi)置彈艙內(nèi)的高密度掛載。

根據(jù)雷神公司公布的信息，Peregrine盡管沒有采用撞擊殺傷方式，但通過采用高性能動力裝置、輕量化彈體結(jié)構(gòu)、高性能模塊化控制系統(tǒng)、小型高爆破片殺傷戰(zhàn)斗部等先進(jìn)技術(shù)，其體積、重量仍得到了有效控制，彈長約1.8 m，彈重約68 kg，均與CUDA非常接近，遠(yuǎn)低于AIM-120，而與AIM-9相當(dāng)，由此可使美軍現(xiàn)役四代/五代機(jī)的攜彈量提高2～3倍。

Peregrine概念方案于2019年9月首次向外界公布，目前仍處于概念研究和早期開發(fā)階段，根據(jù)今后的進(jìn)展情況，該彈或其改進(jìn)型將有可能作為雷神公司的技術(shù)方案參加美國空軍SACM項目競標(biāo)。Peregrine導(dǎo)彈模型如圖3所示。

（5） 硬殺傷防御輔助系統(tǒng)（HK-DAS）

HK-DAS是歐洲MBDA公司推出的一種與美國MSDM類似的機(jī)載反導(dǎo)自衛(wèi)武器概念方案。該彈擬配裝目前在研的歐洲下一代戰(zhàn)斗機(jī)，可在近距離上攔截摧毀來襲面空/空空導(dǎo)彈，并與機(jī)載紅外/箔條干擾彈配合使用，進(jìn)而提高載機(jī)的戰(zhàn)場生存力。

HK-DAS對體積、重量的限制要求同樣非常嚴(yán)格，按照MBDA公司公布的數(shù)據(jù)，該彈長不到1 m，彈重不超過10 kg，僅相當(dāng)于1枚便攜式防空導(dǎo)彈。為此，HK-DAS也將采用撞擊殺傷（HTK）方式而取消裝配戰(zhàn)斗部，由此可大幅縮減體積、重量。戰(zhàn)時，HK-DAS將會以半埋外掛或內(nèi)置彈艙攜帶的方式配裝載機(jī)（其數(shù)量可以在4～8枚之間選擇），以盡量減少對載機(jī)氣動/隱身性能的破壞。

HK-DAS于2019年6月首次公布于世，目前MBDA公司正在與空客軍用飛機(jī)公司、法國達(dá)索公司等廠商合作，開展相關(guān)的研發(fā)工作。HK-DAS攔截彈如圖4所示。

3 空空導(dǎo)彈小/微型化關(guān)鍵技術(shù)

與傳統(tǒng)空空導(dǎo)彈相比，小/微型空空導(dǎo)彈通常具有彈體小巧、高精度、一體化、低成本、多平臺、作戰(zhàn)靈活等特點，在未來空中戰(zhàn)場上的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢非常突出，因而非常值得國內(nèi)關(guān)注和重視。根據(jù)國外的成熟經(jīng)驗，空空導(dǎo)彈要實現(xiàn)小/微型化，將主要涉及到以下關(guān)鍵技術(shù)：

（1） 彈體小型/輕量化技術(shù)

開展小/微型化導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)設(shè)計，優(yōu)化氣動外形，以徹底摒棄傳統(tǒng)艙段設(shè)計理念，在滿足機(jī)動敏捷控制能力的同時，盡可能減小導(dǎo)彈包絡(luò)尺寸;采用高能火箭發(fā)動機(jī)、高能毀傷戰(zhàn)斗部、高密度能源系統(tǒng)，以滿足導(dǎo)彈飛行時間、攻擊距離和殺傷效能等要求;應(yīng)用復(fù)合材料之類的先進(jìn)材料，以減輕彈體結(jié)構(gòu)重量。

（2） 多功能集成一體化技術(shù)

開展探測火控系統(tǒng)、導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)與空空導(dǎo)彈融合設(shè)計，以提高多類目標(biāo)識別跟蹤與全向大離軸快速發(fā)射攻擊能力;開展導(dǎo)彈導(dǎo)航、制導(dǎo)控制一體化設(shè)計，使其能根據(jù)彈目相對運(yùn)動和自身運(yùn)動信息生成控制指令，準(zhǔn)確命中目標(biāo)。

（3） 分布化功能總體設(shè)計技術(shù)

適當(dāng)修正傳統(tǒng)的空空導(dǎo)彈總體設(shè)計理念，從以空戰(zhàn)殺傷鏈末端為中心向以殺傷鏈體系為中心發(fā)展轉(zhuǎn)變，通過采用分布式探測、聯(lián)合毀傷、先進(jìn)數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)认冗M(jìn)技術(shù)，最大程度地利用體系支持來達(dá)到作戰(zhàn)目的，由此可以降低單枚空空導(dǎo)彈的功能要求，進(jìn)而有助于實現(xiàn)彈體外形尺寸、重量的縮減和成本費(fèi)用的下降。

（4） 智能化技術(shù)

空空導(dǎo)彈小/微型化后，智能化技術(shù)的應(yīng)用可有力保證打擊效能，特別在多源信息處理智能算法，基于目標(biāo)變化的在線彈道規(guī)劃能力、通過大量目標(biāo)識別人工智能訓(xùn)練提高抗干擾能力等方面。導(dǎo)彈可通過多次算法的升級提高其智能化水平，有效彌補(bǔ)單一導(dǎo)彈體積、重量下降帶來的功能下降，確保導(dǎo)彈制導(dǎo)精度、抗干擾能力、有效射程等戰(zhàn)技性能指標(biāo)滿足未來空中作戰(zhàn)的需求。

（5） 高效毀傷技術(shù)

通過深入開展小/微型戰(zhàn)斗部高能材料和毀傷機(jī)構(gòu)、方向控制和聚焦效應(yīng)以及制導(dǎo)引信一體化等技術(shù)研究，將有助于實現(xiàn)定向精確炸點控制，可靠引爆戰(zhàn)斗部并提高毀傷效能，由此可有效縮減戰(zhàn)斗部的體積、重量。未來，隨著導(dǎo)彈制導(dǎo)、控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，還可以考慮徹底取消戰(zhàn)斗部，以直接撞擊（HTK）方式殺傷目標(biāo)，這對空空導(dǎo)彈小/微型化的幫助是不言而喻的。

4 國內(nèi)空空導(dǎo)彈小/微型化發(fā)展建議

國內(nèi)小/微型空空導(dǎo)彈的發(fā)展情況目前未見披露，但根據(jù)國內(nèi)媒體的公開報道，近年來國內(nèi)已經(jīng)陸續(xù)推出了袖箭、天虹、QN-202等多種微型導(dǎo)彈系統(tǒng)。這些導(dǎo)彈采用了電視、半激光、紅外成像等多種制導(dǎo)方式，展現(xiàn)了國內(nèi)在微型導(dǎo)彈研究領(lǐng)域的初步技術(shù)成果，為今后進(jìn)一步開展小/微型空空導(dǎo)彈研究奠定了堅實基礎(chǔ)。根據(jù)前文對空空導(dǎo)彈小/微型化發(fā)展需求及關(guān)鍵技術(shù)的分析，通過對后續(xù)發(fā)展的研判，本文提出以下幾點建議：

（1） 準(zhǔn)確定位小/微型化空空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)使用

空空導(dǎo)彈的小/微型化發(fā)展，將難免會給射程、攻擊范圍、殺傷威力等性能帶來一定影響，因此其功能定位必須與作戰(zhàn)使用要求相適應(yīng)?？湛諏?dǎo)彈小/微型化的目的不是為了淘汰傳統(tǒng)空空導(dǎo)彈，而是在應(yīng)對中近距離現(xiàn)有及新興的空中威脅時，可為飛行員提供更多的可選方案。尤其是在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下作戰(zhàn)時，由于作戰(zhàn)距離被大大壓縮，單一武器作戰(zhàn)模式將很難適應(yīng)，多彈聯(lián)合作戰(zhàn)才能有效應(yīng)對，小/微型空空導(dǎo)彈的出現(xiàn)將使這種作戰(zhàn)模式成為可能。

（2） 配套發(fā)展簡易掛裝技術(shù)

傳統(tǒng)的一彈一架掛裝模式將很難適應(yīng)小/微型空空導(dǎo)彈大規(guī)模裝備使用的需求，而新型集束裝填、武器艙與導(dǎo)彈一體化設(shè)計、柔性連接等技術(shù)能更好地與小/微型空空導(dǎo)彈配套使用，因而非常值得探索研究。

（3） 加強(qiáng)一體化/智能化技術(shù)應(yīng)用

探測、火控、發(fā)射系統(tǒng)與空空導(dǎo)彈等機(jī)載武器系統(tǒng)一體化設(shè)計/智能技術(shù)的應(yīng)用，將有助于實現(xiàn)小/微型空空導(dǎo)彈能力倍增。通過采用智能化技術(shù)，導(dǎo)彈可以在干擾條件下自主完成目標(biāo)探測跟蹤，調(diào)整工作狀態(tài)，根據(jù)最佳策略選擇攻擊目標(biāo)和打擊點位置，進(jìn)而具備良好的復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性和自主決策能力。

（4） 多彈協(xié)同是重點發(fā)展方向

分布式導(dǎo)彈系統(tǒng)將功能分布到多個導(dǎo)彈上，再利用信息技術(shù)將各個導(dǎo)彈組合成新的打擊系統(tǒng)，進(jìn)而使系統(tǒng)具備小型化、集群化、靈巧化、智能化和低廉化的優(yōu)勢。小/微型空空導(dǎo)彈由于載機(jī)攜帶數(shù)量多、信息化程度高、制導(dǎo)方式靈活，非常適合以分布式系統(tǒng)方式發(fā)展，一方面有助于縮減導(dǎo)彈體積重量，另一方面通過實時彈道規(guī)劃和編隊協(xié)同飛行，可提高彈群的攔截毀傷效能。

（5） 多用途、多搭載平臺拓展

開展有人機(jī)、無人機(jī)、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、特種飛行器等目標(biāo)特性研究，使小/微型空空導(dǎo)彈能適應(yīng)更多作戰(zhàn)目標(biāo)。與此同時，通過采用通用化設(shè)計思路，在設(shè)計開始就考慮到多種武器發(fā)射裝置和搭載平臺的兼容性，發(fā)展出可適應(yīng)戰(zhàn)斗機(jī)、直升機(jī)、無人機(jī)等不同搭載平臺的通用型導(dǎo)彈，進(jìn)而提高導(dǎo)彈的經(jīng)濟(jì)性。

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Development Trend? of Air-to-Air Missile Micro Miniaturization

Duan Pengfei*

（Chinese Aeronautical Establishment， Beijing 100012，China）

Abstract： At present， the development of small/micro missiles in the world is characterized by diversified systems， multi-purpose operations and distributed functions， which mainly depends on the rapid development of related technologies. Due to the strong constraints of the platform， air-to-air missiles have special requirements for volume， weight and other aspects of micro miniaturization. The military power represented by the United States is intensively carrying out related project research work， which has broad application prospects in future operations. Based on the analysis of the types and key technologies of small/micro missiles at home and abroad， this paper summarizes the characteristics of small/micro missiles， and puts forward suggestions on the development and application of small/micro air-to-air missiles.

Key words： small/micro missile;air-to-air missile;SACM; CUDA; Peregrine; MSDM; HK-DAS

收稿日期：2021-04-08

作者簡介：段鵬飛（1983-），男，河南濟(jì)源人，高級工程師，研究方向為新概念武器總體技術(shù)。