R-77空空導彈
一型主動雷達制導全向全天候中距空空導彈
R-77空空導彈(英文:R-77 air to air missile,計劃名稱:RVV-AE,設計代號:izdeliye-170,譯文:170號產品,北約代號:AA-12,綽號:Adder,譯文:蟒蛇),是蘇聯/俄羅斯一型主動雷達制導全向全天候中距空空導彈(MRAAM)。
R-77空空導彈研製最初的目的是為了對抗美國的AIM-120空空導彈,其綜合性能與AIM-120相當(俄軍方則稱其性能略優),是一種“發射后不管”的中距空空導彈,可打擊戰鬥機、攻擊機、轟炸機、直升機、運輸機和巡航導彈等各種空中目標。
R-77空空導彈由俄羅斯錦旗設計局於1982年開始研製,是該設計局研製的第四代中程空空導彈,1992年服役,1994年定型,供蘇-27、蘇-30、蘇-35、米格-29M、米格-31M和雅克-141等4+代改型戰鬥機與第五代戰鬥機使用。作為2001年購置的蘇-30MKK戰鬥機的武器裝備,中國空軍也進行了裝備。
AIM-120空空導彈
試射R-77的蘇-30MK
滿掛R-77的新蘇-35
1980年代初期(1981或1982),蘇聯正式啟動RVV-AE空空導彈研製計劃,預計搭配蘇-27M及米格-29M等 飛機。最初由蘇聯錦旗或三角旗設計局(Vympel)與閃電科學生產聯合體(NPO-Molniya,原閃電設計局,1976年改組,1982年導彈部門移往錦旗設計局)各自提出方案競標研發方案,前者提出米格-23使用的R-24空空導彈的改型,後者則提出米格-25使用的R-40空空導彈的縮小改進型,最終錦旗設計局的R-24改進型獲勝,但由於這也不是很好的設計,因此新的設計主任尋求蘇聯航空系統研究院(NIIAS)合作發展。恰巧早在RVV-AE計劃一開始,也就是錦旗與閃電兩設計局還在競爭時,NIIAS也參考AMRAAM的數據進行了新一代導彈布局探索,並且有了概略的設計概念。在RVV-AE進入發展階段的前,NIIAS以及Istok“源頭”科學生產聯合體就大規模進行主動雷達引導頭的研究工作,基於這些研究結果,“源頭”科學生產聯合體及Agat“瑪瑙”研究院(AGAT MRI)合作完成了導彈引導頭的細部設計、製造、測試等 工作(NIIAS只負責研究階段,沒有加入製造測試階段),並由後者負責批生產。
航展中的R-77
1980年代末期,R-77的後續發展型開始研發,有多種改型或改進方案,包括採用不同引導頭的小改型、地對空型、以及採用傳統布局的izd.180、採用火箭衝壓推進的RVV-AE-PD等。錦旗設計局推出了多項R-77導彈的衍生型,這些導彈的模型頻頻出現於世界各大航空展,包括R-77M和R-77M-PD型,RVV-SD是R-77的升級版。
R-77裝備的國家
1991年,蘇聯解體后,俄羅斯空軍現役的米格-29S,蘇-30,蘇-35等戰鬥機裝備了R-77導彈。俄羅斯國防產品出口公司還與馬來西亞簽署合同,將向馬來西亞空軍提供35枚RVV-AE中距空空導彈,總價約3500萬美元,其中首批導彈將在2012年年底前交付。
1996年,印度空軍開始向俄購買R-77,總共訂購了2000多枚,耗資約8.2億美元,已交貨的大約1000枚。
2011年9月14日,印度國家審計機構在其新近公布的一份報告中指出,印軍方購自俄羅斯的R-77型空空導彈存在著嚴重的缺陷,這些導彈在試驗和檢測過程中暴露出了一系列缺陷,要麼無法對準目標,要麼就是在地面檢測階段便被認定為不適宜使用。事實上,從1999年接收首批R-77開始,印空軍便發現該型導彈存在著一系列問題。。
R-77外形線條圖
R-77
R-77使用短的、錐形的機翼,代替傳統的三角形機翼,這種機翼形狀類似美國海軍早期的地對空導彈系統。R-77的主翼除了在超音速時減少網格翼迎接的來流速度外,對機動性能也有一定的幫助。例如當R-77要往某個方向移動時,當然要先用網格翼讓導彈轉過去,但網格翼除了讓導彈轉動外,也會產生反向作用力,而主翼產生的升力就能儘可能抵消這個力,甚至提供額外的升力供導彈機動的用。
R-77由於尾翼的弦很短,鉸鏈矩很短,所以導彈只能依靠飛機本身的速度、海拔,角度進攻。它的力矩不允許超過1.5KGM,這就要求R-77導彈體積必須小,重量必須輕,並且需要利用電力有關引動器移動控制面。依據空氣動力學原理,當攻擊角度在40度以內時,導彈會有效的擊中目標。同時它的控制面也有缺點,空氣阻力很大並且需要很大的有效橫截面,在摺疊位置時,這種情況得到一定的緩解。
網格尾翼
網狀尾翼
R-77導彈的網格翼能在少量增加阻力與雷達反射截面積的情況下顯著增強導彈的操控性;在各種馬赫數與高度都下非常穩定;能用很小的尺寸作出有效的控制面,控制律易編寫;制動轉矩小,僅為傳統翼面的1/10(1.5kg*m),使得制動機構的尺寸及重量都可望減輕,僅需用電動機制動;並能提升高速機動性、低速穩定性,高迎角性能好等對導彈性能有直接利益的特點,特別在超音速時有良好的控制性能。
R-77dao網格翼的使用使其具備極佳的飛行性能,高迎角性能比傳統翼面有效得多,R-77的迎角變率可達150度/秒,失速迎角高達40度;甚至具備大角度離軸發射能力,其離軸攻擊角度一說+-90度,一說+-180度,相當於具備向量推力控制(TVC)能力的專用格鬥導彈,雖然無法據此論斷其大離軸角攻擊時表現與有TVC的格鬥導彈相比如何,但至少可知其機動性足以支持離軸攻擊的需要。
R-77
9B-1348E引導頭
R-77導彈的主動雷達引導頭工作於J波段(10至30GHz,即波長1至3厘米),早期用9B-1348E引導頭,對RCS=5平方米的目標探測距離為10至15千米,長604毫米重16千克,口徑200毫米,採用機械陀螺所以熱機時間較長(2分鐘),且不採用可程序化設計因此無法以軟體提升性能。
R-77後來改用較先進的9B-1103M系列。9B-1103M系列引導頭是AGAT MRI公司於1980年代開始研製的空空與地對空導彈通用引導頭。其原型對RCS=5平方米的目標探測距離15到20千米,長60厘米,重14.5千克,口徑200毫米。
9B-1103M引導頭
彈體參數 | |
彈長 | 3.6米 |
彈徑 | 0.2米 前翼展(條狀)460毫米 后翼展(網狀)730毫米 |
翼展 | 0.75米 網格翼摺疊后翼展約0.4米 |
彈重 | 175千克 |
戰鬥部 | 21千克破片殺傷型 激光近炸引信 |
導彈射程 | 最大動力射程90千米 迎頭攻擊最大射程60千米 尾追攻擊最大射程20千米 有效射程0.3千米到約100千米 |
最大速度 | 4馬赫(3378千米/小時) |
命中概率 | / |
制導方式 | 慣性制導+指令修正制導+主動雷達末制導 |
動力裝置 | 二級固體火箭發動機,最大過載40G |
發射方式 | 空射 |
R-77系列型號
R-77的增程型,使用了一台推力更強勁的火箭衝壓噴氣發動機,具備更大的射程和更快的飛行速度,已經進入俄羅斯空軍服役。
R-77M-PD
俄羅斯編號為RVV-AE-PD。類似於歐洲MBDA導彈集團研製的"流星"導彈,射程達到150千米,使用一台火箭衝壓噴氣發動機。這個項目的進展鮮為人知,但錦旗設計局表示,如果有客戶對R-77M-PD感興趣的話,設計局能以最快的速度完成整個設計試驗計劃,提供給客戶使用。
R-77空空導彈具備發射后不管和多目標攻擊能力、有很大的有效射程範圍(0.3千米到大於80千米)、有很 強的機動性(能對付12G機動的目標)等。西方國家對R-77的出現相當震驚,因為他們沒有預料俄羅斯也有能對應美國AMRAAM的技術,西方媒體甚至將其命名為“AMRAAMMski”,意思是“AMRAAM的翻版”。除了同為主動雷達制導、兼具中遠距攔截與格鬥能力外。兩者在設計思維、性能特徵上都有不小的差異。美製AMRAAM(AIM-120)是一種“兼具格鬥能力的中遠距攔截導彈”,而R-77則是“兼具中遠距攔截能力的格鬥導彈”。
R-77空空導彈雖為蘇聯因應AIM-120的威脅而開發的武器,然而其技術特性與後者有不小的差異,以致兩者的擅長領域不盡相同。R-77雖然比AIM-120重,但略粗略長,這使得R-77的“彈體縱剖面負荷”比AIM-120來得低,加上其主翼面積又比AIM-120大,因此“單位升力負擔的重量”比較小,即意味著在相同高度、速度時R-77更容易達到高過載值,另外它使用高過載值的條件範圍也更廣。另外就是其發射G限、目標G限、自身G限與R-73相當,因此就過載能力論,也具有作為格鬥導彈的條件。
R-77還滿足一項現代格鬥導彈的重要條件高迎角性能。有較好的高迎角性能就能激發更大的升力,並且死咬著目標,特別是在近距離發射時,就越需要高迎角性能,這偏偏是傳統翼面的弱項。儘管網格翼位在彈尾,彈體與主翼多少能減少網格翼的一些激波阻力,但R-77依然面對阻力較大的問題,這就影響其速度表現,然而,儘管速度與最大射程較差,網格翼彈在極近距離到極速的距離內飛行性能幾乎都勝過前者,在達極速以後兩者對低機動目標攔截能力的差距開始縮小,但對高機動目標網格翼仍較具優勢,可說是特別適合中距偏近作戰及對付高機動目標。因此與其將R-77歸類於AIM-120那種“兼具格鬥能力的中遠距攔截導彈”,不如將的R-77視為一種“兼具中遠距攔截能力的格鬥導彈”。