即使在上世纪50年代,军事航空航天领域飞速发展的时期,美国海军主持的配备核战斗部、液体燃料、双模制导系统的“菱斑蛇(Diamondback)”空空导弹也是非常特殊的存在。虽然计划中的“菱斑蛇”导弹从未投入使用,但它的故事与大获成功的“响尾蛇”红外制导空空导弹,以及美国海军现在摸索远程空空导弹的过程形成了有趣的对比。



本文要介绍的“菱斑蛇”导弹研制工作始于1956年,当时,现在已经成为经典武器的“响尾蛇”近程空空导弹还只是一种新型产品。当时,这种“菱斑蛇”导弹型号为AAM-N-7,红外制导“响尾蛇”近程空空导弹直到1955年3月才全面投产,三年后首次在台湾海峡投入实战。在这个空空导弹发展的早期阶段,美国海军已经开始研究从“响尾蛇”发展而来的新型空空导弹,这些导弹将具有更好的性能和更高的杀伤概率。

本文为美国“战争地带(War Zone)”网站评论文章,作者Thomas Newdick,本人翻译并编辑给大家分享。



一枚早期的“响尾蛇”导弹在中国湖测试中,击中一架QF-86靶机。

考虑到这一点,位于加利福尼亚州中国湖的海军军械测试站(NOTS)开始研究最初被称为“超级响尾蛇(Super Sidewinder)”的导弹。这种新型导弹很快被重新命名为“菱斑蛇”,这种蛇同样通过特殊的热敏感颊窝寻找猎物。预计这种新型导弹将于1960年装备美军。



“响尾蛇”是美国海军第一款空空导弹,配备F9F-8“美洲狮(Cougar)”战斗机。

为了比“响尾蛇”导弹飞得更快更远,“菱斑蛇”导弹需要一种新的推进系统。“响尾蛇”导弹在初期发展迅速,其原因之一就是采用了改装的5英寸(127mm)航空火箭弹。早期型号的“响尾蛇”导弹推进系统就是Thiokol公司Mk 17固体燃料火箭发动机,可以产生4000磅(1813千克)推力,足以将其速度提升到1.7马赫,并击中最远5000米的目标(在最佳情况下)。



1956年美国海军发布的官方照片,展示一名飞行员站在AAM-N-7“响尾蛇”空空导弹旁边。

对于“菱斑蛇”导弹,NOTS选择了一种技术更复杂的火箭发动机,即采用液体燃料的双脉冲发动机。虽然现在某些远程导弹也使用了双脉冲火箭发动机,但在当时这是非常先进的技术。双脉冲发动机可以确保导弹在整个飞行包线内保持能量,从而增加射程。同样重要的是,确保导弹在作战的“最后阶段”也能进行足够强的机动以击中目标。



“菱斑蛇”空空导弹缩比测试模型。

“菱斑蛇”将采用NOTS为液体燃料航空火箭(LAR)研制的发动机。LAR于1949年开始研制,旨在成为5英寸空空(非制导)火箭弹的发动机,与当时使用的固体燃料火箭发动机相比,它将提供更出色的性能。液体燃料是RFNA和肼的可储存混合物,这是可自燃的液体,意味着推进剂离开发动机时就会点燃。很可能使用相同的推进剂为“菱斑蛇”提供动力。



“菱斑蛇”导弹广告,出现一架很特殊的苏联轰炸机。

与“响尾蛇”导弹相比,新型火箭发动机预计将有相当大的性能提升,最大射程可达24~32千米,速度超过3马赫。飞行高度也会很突出,能够达到24000米,远远超过当时任何型号的飞机升限。



1957年2月,“菱斑蛇”导弹图纸。

除了计划中的出色性能之外,“菱斑蛇”还具有比“响尾蛇”更强的杀伤力。早期型号的AAM-N-7配备4.5千克重的高爆破片战斗部,配备红外近炸引信和碰炸引信,有效杀伤半径约9米。后来考虑为“菱斑蛇”导弹配备不同的战斗部,其中一种是威力更大的连续杆战斗部。连续杆战斗部的设计目的是产生一个不断扩大的连续杆锯齿环,从而对目标造成连续的线性结构破坏。更疯狂的是,计划为其配备中国湖特种武器部门研制的750吨TNT当量核战斗部。



配备核战斗部的AIM-26A导弹。

在疯狂的冷战时代,核战斗部被认为是打击敌方轰炸机的最有效方式。配备核战斗部的空空导弹旨在摧毁规模更大、优先级更高的目标,即整个轰炸机编队。其中最著名的是配备核战斗部的AIR-2“妖怪(Genie)”非制导空空火箭,还有GAR-11,后来更名为AIM-26A“核猎鹰(Nuclear Falcon)”,这是美国军方装备的唯一一款配备核战斗部的空空导弹。GAR-11配备W54核弹头,TNT当量500吨。



“菱斑蛇”导弹风洞模型。

为了配备新型发动机和威力更大的战斗部,“菱斑蛇”的外形尺寸要比“响尾蛇”大得多。第一代“眼镜蛇”长2.8米,翼展560mm,弹体外径127mm,重70千克。“菱斑蛇”长3.75米,翼展1016mm,弹体外径305mm,重386千克。



“菱斑蛇”导弹的复合导引头,可以看到中央的红外导引头,周围是被动雷达传感器。

“菱斑蛇”导弹采用了当时极为罕见的双模制导方式,即红外和被动雷达复合制导方式。现在,一些防空导弹都采用双模制导方式,以提高命中概率。据推测,“菱斑蛇”采用这种特殊的复合制导方式是为了让导弹的可靠性更高:当导弹的红外导引头失去目标后,被动雷达导引头仍然保持锁定目标状态,反之亦然。



NOTS文件中的“菱斑蛇”导弹性能。

早期的“响尾蛇”导弹只能从后方攻击目标,但“菱斑蛇”可以从正面攻击目标。具体来说,NOTS文件中提到,“菱斑蛇”可以“从前方和后方攻击16~24千米距离外的2马赫轰炸机(高度21000米)和战斗机(12000米)。”这是雷达导引头可以实现的优势,而当时的红外导引头只能从尾部进行攻击。

根据现有资料,NOTS研制的“菱斑蛇”导弹总体上是成功的,不过,该项目在1958年结束了。显然,美国海军很少看到这种导弹的作战用途。这很可能是因为美国空军主要负责本土防御任务,而重型“轰炸机杀手”空空导弹更适合执行本土防御任务。



1960年,加利福尼亚州北岛海军航空兵基地的两架美国海军VF(AW)-3中队F4D-1“天光”战斗机。

美国空军确实短暂为北美防空司令部(NORAD)做出贡献,但它只有一个中队负责这项任务。这就是第3全天候战斗机中队,即VF(AW)-3,该中队在上世纪50年代后期代表该司令部使用F4D“天光”战斗机,其基地位于加利福尼亚州北岛海军航空兵基地。



F3H“恶魔”战斗机配备“响尾蛇”和“菱斑蛇”空空导弹的模式。

目前,尚不清楚“天光”战斗机是否是配备“菱斑蛇”导弹的候选机型,但它计划装备另外两种舰载全天候战斗机F3H“恶魔(Demon)”和F4H“鬼怪(Phantom)”。



F4H“鬼怪”配备“菱斑蛇”导弹的方式。

上世纪50年代末,美国海军推出采用半主动雷达制导方式(SARH)的“麻雀(Sparrow)”空空导弹。但是,“麻雀”与“菱斑蛇”承诺的性能指标相去甚远。在最初的SARH制导模式下,“麻雀”在最佳条件下,有效射程只有10千米。在越南战争中,美国海军使用“麻雀”空空导弹的实战效果也令人失望。

至于“响尾蛇”导弹,它后来成为大多数西方空军的首选近程空空导弹,其实战记录和衍生型号众所周知。最近,有人提出最新型的AIM-9X“响尾蛇”可以发展成一种全新的远程导弹,相当于“菱斑蛇”的现代版。事实上,在“菱斑蛇”导弹项目结束后不久,美国海军重新审视了远程空空导弹的需求。



配备AIM-54“不死鸟”远程空空导弹的美国海军F-14战斗机。

随着新威胁——苏联轰炸机发射远程巡航导弹——的出现,美国海军开始研制F-6战斗机,该机配备AAM-N-10“鹰(Eagle)”远程空空导弹,并可以用AWG-9火控雷达操作。最终,空空导弹项目被取消,但从1960年开始,美国海军开始研制AIM-54“不死鸟(Phoenix)”(当时称为AAM-N-11)。配合AWG-9火控雷达一起,装备F-14“雄猫(Tomcat)”舰载战斗机,并成为美国海军航空舰队防空力量的基石。

现在,美国海军又重新装备了远程空空导弹AIM-174B,它是SM-6多用途防空导弹的空射型。这种导弹似乎是为了未来的太平洋战斗机而研制的,特别是为了保护美国海军免遭中国远程攻击,并突破中国的反介入/防御系统。另外,美国海军正在研制中的AIM-260,射程比AIM-120远,但不及AIM-174B,外形尺寸与AIM-120相似。

虽然引人注目的“菱斑蛇”导弹对于刚刚获得第一代空空导弹的美国海军来说,可能“来得太早了”,但它仍然是美国海军远程空空导弹系统中令人感兴趣的一部分。

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