即使在上世紀50年代,軍事航空航天領域飛速發展的時期,美國海軍主持的配備核戰鬥部、液體燃料、雙模製導系統的“菱斑蛇(Diamondback)”空空導彈也是非常特殊的存在。雖然計劃中的“菱斑蛇”導彈從未投入使用,但它的故事與大獲成功的“響尾蛇”紅外製導空空導彈,以及美國海軍現在摸索遠端空空導彈的過程形成了有趣的對比。
本文要介紹的“菱斑蛇”導彈研製工作始於1956年,當時,現在已經成為經典武器的“響尾蛇”近程空空導彈還只是一種新型產品。當時,這種“菱斑響尾蛇”導彈型號為AAM-N-7,紅外製導“響尾蛇”近程空空導彈直到1955年3月才全面投產,三年後首次在臺灣海峽投入實戰。在這個空空導彈發展的早期階段,美國海軍已經開始研究從“響尾蛇”發展而來的新型空空導彈,這些導彈將具有更好的效能和更高的殺傷機率。
本文為美國“戰爭地帶(War Zone)”網站評論文章,作者Thomas Newdick,本人翻譯並編輯給大家分享。
一枚早期的“響尾蛇”導彈在中國湖測試中,擊中一架QF-86靶機。
考慮到這一點,位於加利福尼亞州中國湖的海軍軍械測試站(NOTS)開始研究最初被稱為“超級眼鏡蛇(Super Sidewinder)”的導彈。這種新型導彈很快被重新命名為“菱斑蛇”,這種蛇同樣透過特殊的熱敏感頰窩尋找獵物。預計這種新型導彈將於1960年裝備美軍。
“響尾蛇”是美國海軍第一款空空導彈,配備F9F-8“美洲獅(Cougar)”戰鬥機。
為了比“響尾蛇”導彈飛得更快更遠,“菱斑蛇”導彈需要一種新的推進系統。“響尾蛇”導彈在初期發展迅速,其原因之一就是採用了改裝的5英寸(127mm)航空火箭彈。早期型號的“響尾蛇”導彈推進系統就是Thiokol公司Mk 17固體燃料火箭發動機,可以產生4000磅(1813千克)推力,足以將其速度提升到1.7馬赫,並擊中最遠5000米的目標(在最佳情況下)。
1956年美國海軍釋出的官方照片,展示一名飛行員站在AAM-N-7“響尾蛇”空空導彈旁邊。
對於“菱斑蛇”導彈,NOTS選擇了一種技術更復雜的火箭發動機,即採用液體燃料的雙脈衝發動機。雖然現在某些遠端導彈也使用了雙脈衝火箭發動機,但在當時這是非常先進的技術。雙脈衝發動機可以確保導彈在整個飛行包線內保持能量,從而增加射程。同樣重要的是,確保導彈在作戰的“最後階段”也能進行足夠強的機動以擊中目標。
“菱斑蛇”空空導彈縮比測試模型。
“菱斑蛇”將採用NOTS為液體燃料航空火箭(LAR)研製的發動機。LAR於1949年開始研製,旨在成為5英寸空空(非制導)火箭彈的發動機,與當時使用的固體燃料火箭發動機相比,它將提供更出色的效能。液體燃料是RFNA和肼的可儲存混合物,這是可自燃的液體,意味著推進劑離開發動機時就會點燃。很可能使用相同的推進劑為“菱斑蛇”提供動力。
“菱斑蛇”導彈廣告,出現一架很特殊的蘇聯轟炸機。
與“響尾蛇”導彈相比,新型火箭發動機預計將有相當大的效能提升,最大射程可達24~32千米,速度超過3馬赫。飛行高度也會很突出,能夠達到24000米,遠遠超過當時任何型號的飛機升限。
1957年2月,“菱斑蛇”導彈圖紙。
除了計劃中的出色效能之外,“菱斑蛇”還具有比“響尾蛇”更強的殺傷力。早期型號的AAM-N-7配備4.5千克重的高爆破片戰鬥部,配備紅外近炸引信和碰炸引信,有效殺傷半徑約9米。後來考慮為“菱斑蛇”導彈配備不同的戰鬥部,其中一種是威力更大的連續杆戰鬥部。連續杆戰鬥部的設計目的是產生一個不斷擴大的連續杆鋸齒環,從而對目標造成連續的線性結構破壞。更瘋狂的是,計劃為其配備中國湖特種武器部門研製的750噸TNT當量核戰鬥部。
配備核戰鬥部的AIM-26A導彈。
在瘋狂的冷戰時代,核戰鬥部被認為是打擊敵方轟炸機的最有效方式。配備核戰鬥部的空空導彈旨在摧毀規模更大、優先順序更高的目標,即整個轟炸機編隊。其中最著名的是配備核戰鬥部的AIR-2“妖怪(Genie)”非制導空空火箭,還有GAR-11,後來更名為AIM-26A“核獵鷹(Nuclear Falcon)”,這是美國軍方裝備的唯一一款配備核戰鬥部的空空導彈。GAR-11配備W54核彈頭,TNT當量500噸。
“菱斑蛇”導彈風洞模型。
為了配備新型發動機和威力更大的戰鬥部,“菱斑蛇”的外形尺寸要比“響尾蛇”大得多。第一代“眼鏡蛇”長2.8米,翼展560mm,彈體外徑127mm,重70千克。“菱斑蛇”長3.75米,翼展1016mm,彈體外徑305mm,重386千克。
“菱斑蛇”導彈的複合導引頭,可以看到中央的紅外導引頭,周圍是被動雷達感測器。
“菱斑蛇”導彈採用了當時極為罕見的雙模製導方式,即紅外和被動雷達複合制導方式。現在,一些防空導彈都採用雙模製導方式,以提高命中機率。據推測,“菱斑蛇”採用這種特殊的複合制導方式是為了讓導彈的可靠性更高:當導彈的紅外導引頭失去目標後,被動雷達導引頭仍然保持鎖定目標狀態,反之亦然。
NOTS檔案中的“菱斑蛇”導彈效能。
早期的“響尾蛇”導彈只能從後方攻擊目標,但“菱斑蛇”可以從正面攻擊目標。具體來說,NOTS檔案中提到,“菱斑蛇”可以“從前方和後方攻擊16~24千米距離外的2馬赫轟炸機(高度21000米)和戰鬥機(12000米)。”這是雷達導引頭可以實現的優勢,而當時的紅外導引頭只能從尾部進行攻擊。
根據現有資料,NOTS研製的“菱斑蛇”導彈總體上是成功的,不過,該專案在1958年結束了。顯然,美國海軍很少看到這種導彈的作戰用途。這很可能是因為美國空軍主要負責本土防禦任務,而重型“轟炸機殺手”空空導彈更適合執行本土防禦任務。
1960年,加利福尼亞州北島海軍航空兵基地的兩架美國海軍VF(AW)-3中隊F4D-1“天光”戰鬥機。
美國空軍確實短暫為北美防空司令部(NORAD)做出貢獻,但它只有一箇中隊負責這項任務。這就是第3全天候戰鬥機中隊,即VF(AW)-3,該中隊在上世紀50年代後期代表該司令部使用F4D“天光”戰鬥機,其基地位於加利福尼亞州北島海軍航空兵基地。
F3H“惡魔”戰鬥機配備“響尾蛇”和“菱斑蛇”空空導彈的模式。
目前,尚不清楚“天光”戰鬥機是否是配備“菱斑蛇”導彈的候選機型,但它計劃裝備另外兩種艦載全天候戰鬥機F3H“惡魔(Demon)”和F4H“鬼怪(Phantom)”。
F4H“鬼怪”配備“菱斑蛇”導彈的方式。
上世紀50年代末,美國海軍推出採用半主動雷達制導方式(SARH)的“麻雀(Sparrow)”空空導彈。但是,“麻雀”與“菱斑蛇”承諾的效能指標相去甚遠。在最初的SARH制導模式下,“麻雀”在最佳條件下,有效射程只有10千米。在越南戰爭中,美國海軍使用“麻雀”空空導彈的實戰效果也令人失望。
至於“響尾蛇”導彈,它後來成為大多數西方空軍的首選近程空空導彈,其實戰記錄和衍生型號眾所周知。最近,有人提出最新型的AIM-9X“響尾蛇”可以發展成一種全新的遠端導彈,相當於“菱斑蛇”的現代版。事實上,在“菱斑蛇”導彈專案結束後不久,美國海軍重新審視了遠端空空導彈的需求。
配備AIM-54“不死鳥”遠端空空導彈的美國海軍F-14戰鬥機。
隨著新威脅——蘇聯轟炸機發射遠端巡航導彈——的出現,美國海軍開始研製F-6戰鬥機,該機配備AAM-N-10“鷹(Eagle)”遠端空空導彈,並可以用AWG-9火控雷達操作。最終,空空導彈專案被取消,但從1960年開始,美國海軍開始研製AIM-54“不死鳥(Phoenix)”(當時稱為AAM-N-11)。配合AWG-9火控雷達一起,裝備F-14“雄貓(Tomcat)”艦載戰鬥機,併成為美國海軍航空艦隊防空力量的基石。
現在,美國海軍又重新裝備了遠端空空導彈AIM-174B,它是SM-6多用途防空導彈的空射型。這種導彈似乎是為了未來的太平洋戰鬥機而研製的,特別是為了保護美國海軍免遭中國遠端攻擊,並突破中國的反介入/防禦系統。另外,美國海軍正在研製中的AIM-260,射程比AIM-120遠,但不及AIM-174B,外形尺寸與AIM-120相似。
雖然引人注目的“菱斑蛇”導彈對於剛剛獲得第一代空空導彈的美國海軍來說,可能“來得太早了”,但它仍然是美國海軍遠端空空導彈系統中令人感興趣的一部分。