AA82276761 2014-11-22 10:24
意大利“阿斯派德”空對空飛彈
1965 年，意大利空軍根據意軍事航空部（AMI）所發布的需求文件展開了“全天候截擊機”（AWI）的招標工作，參加競標的有美國洛克希德（今洛克希德•馬丁）在F -104G“星戰士”基礎上提出的CL-980 方案、麥道（今波音）的F-4“幽靈”、諾斯羅普（今諾斯羅普•格魯門）的F-5A“自由戰士”、北美（今波音）的F-100“超級軍刀”和法國達梭的“幻影象”III 等。經過廣泛評估後洛克希德獲勝，生產型飛機被編號為F-104S，首架在1968 年12 月30 日首飛，次年春季開始交付。
F-104S 使意大利空軍第一次擁有了使用AIM-7E 中程空對空飛彈的作戰能力（飛機編號中的S 就表示“Sparrow”，即“麻雀”飛彈）。不過，與英國皇家海空軍F-4K/M 上AWG-11/-12 火控系統中的APG-60/-61 脈衝多普勒雷達不同，F-104S 使用的R-21G/H 單脈衝雷達沒有下視能力，所以意大利空軍對具有下射能力的新型中程空對空飛彈並無迫切需求，首先研製的是供海、空軍使用的新型半主動雷達導引對空飛彈。
第一種空對空型：“阿斯派德”（Aspide）Mk1A
1964 年，美國海軍將剛投產不久的AIM-7E 與一些現成的設備（有的稍做修改）組合，發展出基本型“海麻雀”艦對空飛彈系統（飛彈編號改為RIM-7E），1968年又與比利時、丹麥、意大利、挪威、荷蘭、聯邦德國合作研製其改良型——RIM-7H“北約海麻雀”系統（NSSMS）。RIM-7E/H 系統分別從1969、1979 年開始服役，受當時技術水準的限制，它們都缺乏對付低空目標、尤其是掠海反艦飛彈的能力。而在1967 年10 月21 日，埃及海軍使用“冥河”艦對艦飛彈擊沉了以色列“埃拉特”驅逐艦，這預示著反艦飛彈將成為打擊水面艦艇的重要手段，相應的，是否能對其進行有效攔截就必將成為對點防禦艦對空飛彈系統存在價值的考驗。
在這種背景下，意大利塞萊尼亞（今歐洲導彈集團MBDA）從1969 年開始自籌資金展開了新型對空飛彈的研究工作，並在1971 年爭取到了意大利軍方的支持和政府撥款，研製中的飛彈也被命名為“阿斯派德”（意譯“蝮蛇”）。第一種型別稱為“阿斯派德”Mk1，原來只打算在1970 年從美國引進的AIM-7E-2 的基礎上換裝塞萊尼亞的半主動雷達導引頭，後來又決定採用自行研製的引信、彈頭、火箭發動機和舵面驅動裝置等其它關鍵部件。1974 年Mk1 進行了首次發射試驗，1979 年投產，次年開始服役。
雖然“阿斯派德”的空對空型也在1974 年進行了發射試驗，但一直沒有投入正式研製。到80 年代初，意大利空軍決定將F-104S 改進為F-104ASA（ASA 表示“武器系統升級”）作為“歐洲戰鬥機”EFA 服役前的過渡，主要改進內容是採用新型航電設備和武器，如具有下視能的R-21G/M1 雷達（由FIAR 研製）、新的火控計算機、敵我識別裝置等，近程飛彈換裝美國最新的AIM-9L，中程飛彈一時卻沒有合適的選擇— —F-104S 使用的AIM-7E/F 都沒有下射能力，而最新的AIM-7M 還沒有服役（當時美國政府也不允許出口）。於是，塞萊尼亞在空軍的支持下，研製了“阿斯派德”Mk1 的空空型——“阿斯派德”Mk1A。
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F-104 ASA 發射“阿斯派德”Mk1A
Mk1A 在1981、1985 和1986 年進行了飛行試驗，但由於經費不足，直到1988 年才開始服役。該飛彈尺寸3,660×203×1,020 毫米（彈長×彈體直徑×彈翼翼展），發射重量220 千克。飛彈採用和AIM-7 相同的旋轉彈翼式佈局，彈翼最大可偏轉20°（而Mk1 採用正常式佈局，由尾部舵面控制），導彈最大俯仰、偏航角都是17°。彈體內部從前往後依次佈置有導引頭、引信及火藥、液壓能源及舵機、自動駕駛儀和固體火箭發動機（而AIM-7E 的引信及彈頭佈置在液壓能源及舵機後方）
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F-104 ASA 機翼下的“阿斯派德”Mk1A
Mk1A 沿用了Mk1 上的帶倒置接收機和抗干擾電子線路的半主動雷達導引頭，其天線罩由能承受高速、高溫的燒結矽石材料製成。導引頭工作在I 波段（頻率範圍8～10G 赫茲），對RCS 為2 平方米和5 平方米的目標最大截獲距離分別達到18 千米和22 千米，在有地雜波干擾的情況下，對低空RCS 為2 平方米目標的截獲距離達到9 千米，導引精度平均誤差2.7 米。與英國“天空閃光”、美國AIM-7M、俄羅斯R-27R/RE（R 型1985 年開始服役，另一說法是1983 年）、法國超530D（1987 年開始服役）的導引頭一樣，它也採用“單脈衝角跟踪”體制工作，只要根據一個回波脈衝就能測量出目標的角度，而不需要天線進行機械掃描（AIM-7E/F 採用的圓錐掃描工作方式），提高了導引精度和抗干擾能力。導引頭在信號處理中同樣考慮了多普勒頻移，不過從現有資料看，“阿斯派德”Mk1A 彈體後部並沒有“天空閃光”那種用來接收載機連續波照射器信號的頻率參考天線——後者採用這種天線的原因是APG-60/-61 雷達的連續波照射器頻率不夠穩定，所以其導引頭必須同時測量某個時刻連續波照射器所發出照射波的真實頻率和從目標反射回來的、已經產生頻移的照射波頻率，將它們對比才能完成多普勒頻移處理。而R-21G/M1 等新型機載雷達的連續波照射器的工作頻率比較穩定，可以將它以硬體或軟體方式直接存儲在導引頭中，供信號處理器完成多普勒頻移處理。
在受到強烈的電子干擾時，Mk1A 的導引頭也能自動切換到被動制導模式，這時候它就成了一枚空對空反輻射飛彈。這種方式的工作原理是將單脈衝雷達天線本身俱有的4 個方向探測器（分別稱為上、下、左、右探測器）所接收到的干擾波信號進行比較和處理，得到目標的相對角度，並據此操縱飛彈飛向目標。另外，Mk1A 還增加了中段指令修正的慣性導引方式，不但提高了導引精度，還使飛彈的攻擊彈道更加靈活。
Mk1A 沿用了Mk1 的引信和彈頭。主動雷達引信工作在Ku 波段（頻率範圍13.4～14.0G 赫茲），也採用了多普勒頻移處理技術，作用距離10～15 米，具有很高的抗干擾能力和引爆精度；鋼珠式預製破片彈頭重32.5 千克，對低空目標殺傷能力強，但高空性能不如AIM-7E 和“天空閃光”的連續桿式彈頭。
Mk1A 的單推力固體火箭發動機也和Mk1 所用的一樣，由意大利主要彈藥廠商之一斯尼亞-BPD（SNIA-BPD，著名的奧托-梅萊拉76 毫米艦炮的彈藥就是該公司產品）研製，裝有55 千克推進劑（比AIM-7E-2、“天空閃光”多近30%）。飛彈最小射程500 米，最大迎頭射程35 千米，最大飛行速度馬赫數3，最大橫向機動過載30g。Mk1A 的一個特色是控制彈翼偏轉的液壓能源是閉環系統（Closed Loop System），也就是傳遞壓力的液體形成了迴路。由於流體可以將它所受到的壓力向任意方向傳遞，所以閉環系統能在飛彈整個飛行過程中提供穩定的控制力，提高飛彈的機動性和導引精度，但也付出了重量增加的代價。相比之下，AIM-7E-2、“天空閃光”等都採用開環系統（Open Loop System），其控制力衰減很快，但它們採用的雙推力固體火箭發動機能提高飛彈的平均速度，進而可以保證舵面的控制效率。
客觀評價，“阿斯派德”Mk1A 是一種相當先進的半主動雷達製導中程飛彈。在近距纏鬥性能方面它優於“天空閃光”和AIM-7F/M，在抗電子干擾能力、導引精度、對低空目標的殺傷概率等關鍵性能上優於AIM-7F、與AIM-7M 至少相當，電子組件的可靠性與AIM-7F/M 至少相當。不過在最大射程方面，“阿斯派德”Mk1A 與超530D、AIM-7F/M 和1985 年以後的改進型“天空閃光”有明顯差距——這些飛彈都採用有利於增加射程的雙推力固體火箭發動機，而且電子器件和“阿斯派德”Mk1A 一樣實現了全固態化，有足夠的內部空間安裝較長的發動機和更多的裝藥。
未能誕生的改良型：“伊德拉”（Idra）和“阿斯派德”Mk2
從80 年代後期開始，塞萊尼亞（1990 年12 月與意大利飛機公司合併成阿萊尼亞，今MBDA）展開了“阿斯派德”的主動雷達導引型——“伊德拉”的研製。首先研製的是空對空型，它沿用了“阿斯派德”Mk1A 的旋轉彈翼式佈局，但彈翼和尾翼都是重新設計的梯形翼。“伊德拉”除了具有新一代主動中程飛彈共同的技術特徵外，一大特色是採用了新型雙脈衝固體火箭發動機。當飛彈進行超視距攻擊時，第1 個脈衝點火使發動機先工作3 秒，然後飛彈進入慣性段導引飛行，在飛彈和目標遭遇前1.5 秒再由彈載計算機控制點燃第2 個脈衝，這樣就能有效地提高飛彈的末段速度、機動性和增加飛彈的射程；在近距作戰時，兩個脈衝連續工作，直接將飛彈加速到900 米/秒的最大速度。
1990 年，阿萊尼亞暫停了“伊德拉”空對空型的研製，轉而研製其低成本簡化型——“阿斯派德”Mk2。這是意大利空軍的一項後備計劃：一旦決定不採用美國的AIM-120 裝備EFA，就可以採用“阿斯派德”Mk2。此外，由於EF2000（從1992 年12 月10 日開始，EFA 改稱EF2000）的預定服役日期一再拖延，意大利空軍在1994 年決定從英國皇家空軍租借24 架“狂風”F.3，阿萊尼亞也希望能用“阿斯派德”Mk2代替該機當時使用的改進型“天空閃光”。
Mk2 的導引頭是阿萊尼亞研製的AS3（表示“Agile Solid State Seeker”，靈敏固態導引頭），這是一種脈衝多普勒主動雷達導引頭，帶有平面陣列天線和數字信號處理裝置，工作在J 波段（頻率範圍10～20G 赫茲）。這個波段的頻率較高，對小徑向速度目標具有較高的靈敏度，並能提高導引頭的角度分辨力、精度和抗干擾性能，所以“主動天空閃光”和“天空閃光”90、AIM- 120、俄羅斯R-77、法國“米卡”EM 等主動中程飛彈的導引頭也都工作在該波段，更新型的中程飛彈還可能採用頻率更高的毫米波導引頭（工作頻率35G或94G 赫茲）。Mk2 在中段採用指令修正的捷聯慣導系統（SINS）導引，攻擊遠距離目標時通常先採用這種導引方式飛行40～50 千米，這時導引飛機的雷達在不需要鎖定目標的“邊掃描邊跟踪”（TWS）模式下通過上行數據鏈將目標的動態信息提供給飛彈，再由彈載計算機根據這些信息按照一定的導引規律修正慣導的導航。當飛彈接近到目標6～8 千米或更近的距離時，AS3 導引頭才開始工作，引導飛彈完成最後的攻擊過程。該飛彈仍採用傳統的單推力或雙推力固體火箭發動機，但是直徑和裝藥量都比Mk1A 的發動機加大以達到較遠的射程。
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“阿斯派德”Mk2 的AS3 主動雷達導引頭
意大利空軍雖然對“阿斯派德”Mk2 的研製投資，但一直沒有給該項目任何發展和訂貨合同的支持。1996 年，意大利空軍徹底放棄了為EF2000“颱風”裝備該飛彈的想法（租借的24 架“狂風”F.3 使用96 枚租借的改進型“天空閃光”），Mk2 的研製工作被迫終止。不過90 年代初阿萊尼亞參加了英國和瑞典領導的S225X/XR 計劃，因此“流星”飛彈將成為意大利空軍EF2000 標準裝備，而作為過渡，意大利已經從雷錫恩系統訂購了200 枚AIM- 120C5。
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檢測中的“阿斯派德”Mk30
1993年阿萊尼亞宣布了“阿斯派德”Mk30的設計，它以出口為目標，又稱為“阿斯派德”2000。Mk30相對Mk1的主要改進是採用抗電子干擾能力更強的半主動雷達導引頭、新的固體火箭發動機和“伊德拉”的梯形彈翼和尾翼設計。新的發動機使飛彈後彈體直徑增加到234毫米，發射重量增加到225千克，最大射程增加到40千米。“阿斯派德”Mk30得到了意大利空軍的訂貨，用來升級“斯巴達”地對空飛彈系統。飛彈從2000年開始交付
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意大利空軍“斯巴達”對空飛彈系統發射“阿斯派德”Mk30
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1998 年範保羅航展上的“阿斯派德”Mk30，注意後彈體的直徑增大了