IRIS-T空空导弹(infrared imaging system tail/thrust vector-controlled,红外成像系统尾部推力矢量控制)是20世纪90年代以德国博登湖技术设备公司(BGT)为主,联合欧洲其他国家及加拿大,在引进的美国“响尾蛇”AIM-9L上对其改进,研制出的新一代近距格斗空空导弹。

20世纪80年代初,德国引进生产美国的“响尾蛇”AIM-9L。此后,联邦德国一直在对其进行改进,在对多种新型导弹进行考察之后,决定采用博登湖技术设备公司(BGT)提出的IRIS-T导弹方案。该项目以德国博登湖技术设备公司作为主承包商,负责整个系统46%的研制工作,除德国外,意大利、加拿大、挪威瑞典也一直参与其中,1996年开始方案设计,1997年年底进入为期5年的研制阶段。2003年1月德国政府正式拨款为德国空军购买IRIS-T空空导弹,首批生产数量1250枚。2005年,希腊采购350枚,意大利450枚,比利时500枚,荷兰500枚,澳大利亚50枚,12月5日,德国空军开始接收第一批IRIS-T导弹。

IRIS-T采用模块化设计,导弹从弹头到弹尾可以分为5部分:制导和冷却设备、主动激光近炸引信战斗部固体火箭发动机和发动机喷口。导弹采用同轴三翼面布局,弹头的制导舱段有面积很小的弹翼,主要调节气动反安定面(气动中心)。IRIS-T采用4x128锑化铟探测器阵列红外成像导引头以及希腊研制的双层破片式高爆(HE)战斗部,用主动激光加雷达脉冲近炸引信

发展历程

研制背景

AIM-132先进短程空对空导弹的起源可以追溯到1968年,当时霍克·西德利公司开始开发SRAAM“护尾犬”(Tail-dog)空空导弹,1974年由于没有客户项目终止。1980年,美国总结越南战争期间空空导弹的表现问题,与英、德、法签署一份谅解备忘录共同开发新型空空导弹。美国负责先进中程空空导弹AMRAAM项目,后来发展为AIM-120;英法德三国负责开发先进短距离空空导弹ASRAAM项目。英国德国分别选中了BAE系统公司和BGT公司组成了BBG联合公司负责这项计划的组织实施,BAE和BGT为这项计划的主承包商。

BGT是德国老牌空空导弹研制单位,其在该领域的技术积累甚至可以追溯到第二次世界大战末期。该公司的实际规模并不大,其产品主要是空空导弹系统、寻的头、终端制导组件、显示系统和导航系统等,是一家典型的子系统企业。自20世纪60年代以来为几乎所有北大西洋公约组织国家生产了35000余枚不同型号的“响尾蛇”空空导弹并提供了相应的技术支持服务,这些导弹装备在欧洲和美国的大批战斗机上,现在仍有30余个国家使用。

德国认为未来近距离空战不可避免,不认同AIM-132先进短程空对空导弹项目对射程的追求,于1989年退出了ASRAAM项目。1990年两德统一后,德国获得了苏制R-73导弹的技术信息。此前,虽然西方已经知道俄罗斯的R-73比欧洲各国服役的AIM-9L/M性能要好,但评估结果仍然让德国空军感到震撼——R-73的性能远远超过了西方当时最悲观的估计,R-73在射程、机动性、导引头的截获与跟踪能力等各方面都胜过“响尾蛇”和“魔术”。德国空军在对米格战斗机29和R-73评估后得出结论:空战中如果中距拦截失效,近距格斗仍然不可避免,特別是双方的战斗机性能相差无几时中距拦截的成功率必然会大打折扣。虽然第一次海湾战争以来,中距空空导弹的战果已超过近距空空导弹,但这几场战争都是不对称战争,空战缺乏代表性。德国空军的评估报告是促使IRIS项目迅速上马的主要原因。

研制历程

1995年,德国向外界宣布了IRIS-T导弹发展计划。1996年7月,以德国为首的六个国家签署谅解备忘录(MOU),正式确认六国共同研制IRIS-T导弹,文件对各国研制费用的分摊和导弹产量等内容做了详细规定,每个合作伙伴都可不受限制地获得研制资料。项目由德国领导,意大利瑞典希腊加拿大挪威等国参与,德国占46%份额,负责总体设计和导引头技术;意大利占19%,其中阿列尼亚负责飞控系统和近炸引信的研制,菲亚特汽车公司负责火箭发动机研制,利顿负责惯性器件;瑞典占18%,由萨伯负责部分系统、导引头光学部分和成像数字处理部分的研制,同时完成与JAS-39战斗机“鹰狮”战斗机的整合;希腊占9%,负责电源、测试系统、战斗部、训练弹等部分;加拿大占4%,负责舵机等伺服系统研制:挪威占4%,负责部分火箭发动机的研制工作。德国的BGT公司是这个项目的主承包商,在“响尾蛇”导弹的基础上进行衍生设计,发展IRIS-T空空导弹的其他先进性能。

1996年开始方案设计,1996年7月,由2架“鬼怪”II战斗机在渤海上空进行了两次早期验证弹的试射,导弹直接命中了迎面接近的两架粑机,导弹的战斗部则由遥测装置代替。两次实验中,导引头都是在5公里以外锁定目标,发射时的离轴角大于50度。结果表明新型导引头具有十分优异的性能,可满足未来空战要求。1997年年底进入为期5年的原型弹研制阶段。1998年春,比利时丹麦荷兰挪威4国空军联合在一架荷兰F-16AM(MLU)战斗机上对不同型号的头盔瞄准具进行了目标截获试验。试验时,飞行员在12000米高空以0.9马赫速度做7G过载的机动,在这个过程中头盔瞄准具轻而易举地捕获到目标,偏轴角高达90度。这种头盔瞄准具是专为IRIS-T研制的,它的试验成功对IRIS-T项目的顺利进行具有重大意义。

IRIS-T导弹的地面发射试验从2000年3月开始,空中发射试验则在2000年10月17-23日进行。希腊空军F-16战斗机进行了三次空中发射,这三次试验导弹都没有安装导引头,BGT公司称,试验目的是检验导弹与飞机在各种预定飞行条件下的分离特性,试验取得成功,但数据保密。2002年4月,在撒丁岛上空首次进行了带有制导系统的发射试验,一架经改进的“鬼怪”II战斗机发射了IRIS-T,导弹发射后成功跟踪靶机并将其击落。生产型导弹综合测试在瑞典JAS-39战斗机上进行,综合测试不仅包括导弹,还包括发射和瞄准系统等,供测试的JAS39采用的是肯特龙(Kentron)头盛显示系统。2002年,因财政问题,IRIST项目出现延误,尽管试验还在进行,而且取得了成功。2003年1月29日,德国联邦议院批准项目继续进行,德国国家防御预算委员会同意为德国空军装备IRIS-T导弹。欧洲台风战斗机首次IRIS-T挂载试验于2003年8月27日在西班牙吉塔夫进行,2枚导弹安装在“台风”的翼尖挂架上。

截至2003年11月18日,IRIS-T空空导弹完成了研制阶段的性能演示实验,并取得了优异成绩:在所进行的7次试验中,导弹全部直接命中了采用干扰措施保护的机动飞行靶机目标。除大量性能试验和挂载试验外,测试内容还包括战斗部爆炸试验以及钝感弹药试验(部分试验工作采用20毫米弹药撞击导弹战斗部和发动机)。2004年4月,欧洲战斗机公司宣布,在台风战斗机上进行了首次发射IRIS-T导弹的试验,是IRIS-T发展的重要里程碑。BGT公司于2003年1月获准进行首批生产准备和试生产,首批生产合同于2004年12月20日签订,合同总额约10亿欧元,4000多枚导弹的生产交付延续到2011年。IRIS-T计划于2004年中期进入德国意大利空军服役,后又被推迟到2005年底。

装备历程

2003年1月德国政府正式拨款为德国空军购买IRIS-T空空导弹,首批生产数量1250枚,总金额5.5亿欧元,导弹单价约30万欧元。2003年10月27日,西班牙政府同意拨款为西班牙空军购买700枚生产型IRIS-T,主要装备本国的“台风”和F/A-18“大黄蜂”战斗机。西班牙原来想采购ASRAAM,但在权衡再三后还是决定采购IRIS-T。希腊计划装备350枚导弹。2004年12月20日,德国国防技术及产品联邦办公室(BWB)正式和迪尔-BGT签订IRIS-T的生产合同,六国确认的4000枚定单预计从2005年开始生产持续到2011年,合同总价值约10亿欧元。

2005年12月5日,德国空军开始接收第一批IRIS-T导弹,首先装备部署在罗斯托克附近的拉艾吉空军基地第73飞行大队,其也是首个换装“台风”战斗机的中队。该中队负责为空军试验评估生产型IRIS-T导弹。随后进行的是狂风战斗机改进项目测试,这些测试结果将用在整合其它飞行平台上。IRIS-T导弹装备德国意大利西班牙空军的所有台风战斗机瑞典也为该国的JAS-39战斗机装备这种导弹,其国内编号为Rb-98。可携带IRIS-T的其它飞机为“狂风”、F-16战斗机和F/A-18,F-4幽灵II战斗机,“鬼怪”II和AMX攻击机升级后也可挂载。在美国生产的F-16战斗机上进行的接口与软件改进工作得到了洛-马公司的帮助。

2005年,德国空军与BGT公司签订了导弹批量生产合同,初定采购1250枚,而其他的参与国和客户也对该型导弹的性能非常满意,纷纷加入到大量采购行列。其中,希腊采购了350枚,意大利450枚,比利时500枚,荷兰500枚,澳大利亚50枚,瑞典挪威南非的采购数量不详。2007年根据防空作战的需求,迪尔BGT防御公司与德国联邦国防军设备、信息技术和利用办公室签订合同,在IRIS-T空空导弹的基础上,开发新的IRIS-T SL导弹,配备新的发射器,为德军提供战术防空装备,分别是IRIS-T SLS(短程)和IRIS-T SLM(中程)。

2019 年11月,德国迪尔防务公司签订合同将IRIS-T SLS系统整合到挪威陆军新型陆基近程机动防空系 统架构中,并提供数量不详的IRIS-T导弹。2022年6月,迪尔防务公司与乌克兰签订了首套IRIS-T SLM防空系统的购买合同,随后增购了3套。

基本设计

结构布局

IRIS-T采用模块化设计,导弹从弹头到弹尾可以分为5部分:制导和冷却设备、主动激光近炸引信战斗部固体火箭发动机和发动机喷口。导弹采用同轴三翼面布局,弹头的制导舱段有面积很小的弹翼,主要调节气动反安定面(气动中心)。制冷剂装在导弹发射架内,通过“脐带”向制导舱段提供制冷剂为导引头降温。主翼采用长弦短翼展结构,展弦比很小,类似边条翼,与法国“米卡”中距空空导弹的弹翼十分相似,只是IRIS-T的主弹翼位置偏后,而且没有“米卡”长。尾部结构与众不同,喷口由控制尾翼、电动制动器和推力向量控制燃气舵组成。梯形尾翼安装在燃气舵制动器突出的整流罩上,可独立为导弹提供机动性,也可和矢量控制燃气舵共同作用使导弹获得更高的机动性。由于IRIS-T跟“响尾蛇”的直径差不多,因此尾部燃气舵制动器突出弹体外,整流罩为方形,四个整流罩之间有凹槽。

BGT采用多翼面布局,一是利用这些翼面作为主升力面,在整个飞行过程中可对导弹进行更加有效的控制,极大地提高了转弯速率;二是在导弹飞行末段,当发动机燃料燃烧完毕,不能再利用推力向量控制来进行机动时,可利用弹翼为飞机提供机动性。由于导弹采用气动控制舵面和推力矢量控制相结合的方式,因此导弹的机动过载达到60G。

导引头与战斗部

IRIS-T采用4x128锑化铟探测器阵列红外成像导引头,该导引头由迪尔-BGT防务公司研制,最初采用的是多元64x1交错排列锑化铟探测器阵列。红外探测器工作波段在3-5微米间,导引头采用机械扫描红外阵列成像,具有正负90度视场。IRIS-T采用传统的机械扫描式阵列。IRIS-T的导引头具有全向能力和远距离捕获目标能力,捕获距离跟导弹的动力射程相匹配。由于采用了大量具有毫弧度分辨率的探测元件,以及大规模并行和压缩处理技术,因此其能清楚地区分出目标、背景红外线辐射源和目标可能发射的任何曳光弹,具有极高的独立判断和抗干扰能力。再配合瑞典萨伯公司研制的新型弹上计算机,可达到惊人的跟踪率和智能图像处理效果。

IRIS-T导弹采用希腊研制的双层破片式高爆(HE)战斗部,战斗部重量11.4公斤(也有资料说是14.6公斤),采用主动激光加雷达脉冲近炸引信。由于导引头引导精度高,导弹也可以采取直接碰撞击毁方式。

发动机

挪威罗弗斯公司和意大利菲亚特汽车公司航空电子公司联合为IRIS-T导弹研制的固体火箭发动机非常特别。它是一种变速发动机,可为导弹提供助推、滑行和巡航三种模式的动力,助推模式可为导弹在初始段提供必要的离轨动力,但速度不是太快,一方面,它可避免过快速度引起导引头整流罩的气动加热从而影响导引头敏感性(导弹及早探测到目标在发射前锁定状况下十分重要,直接影响导弹的快速反应能力);另一方面可确保导弹离开飞机后仍具有非常小的转弯半径,甚至是180度的反向机动。发动机尾喷口内有四片燃气舵,燃气舵偏转产生力矩,因此导弹可以指向任何方向,推力向量技术使IRIS-T转弯时不会有任何升力损失。IRIS-T的尾喷口的控制系统原来由加拿大联合信号公司研制。加拿大退出项目后则由罗弗斯公司接替。

作战模式

IRIS-T具备导弹性能优异的导引头及组合式控制系统,导弹采用标准数字式接口,尺寸及重量数据与“响尾蛇”类似,方便供西方现役各型作战飞机使用。IRIS-T的设计攻击距离为12公里,导引头目标截获距离是AIM-9L的5倍,当导弹离开挂架后便可立即自行寻找并攻击目标,发射后无需载机导引。导弹的目标锁定模式有发射前锁定(LOBL)和发射后锁定(LOAL)两种,如果采用后者则只需向导弹输入目标大致方位信息或头盔瞄准具对准目标位置即可发射,导弹本身可自动搜索目标,机载雷达也可给导弹提供跟踪数据。LOAL使IRIS-T具有更快的反应时间,发射限制条件也更少,使战斗机在情况瞬息万变的近距格斗战场上占据明显优势。

基本参数

参考资料

衍生型号

IRIS-T SL

导弹将用作德国陆军“中程增程防空系统”(MEADS)的第二种导弹。MEADS由美德意三国联合研制,主用导弹为PAC-3“爱国者”,德国发展陆基IRIS-T的目的是减轻采购预算负担。IRIS-T SL将采用大的固体火箭发动机、集成的数据链路和GPS系统,头部改为圆锥形,以降低飞行阻力。该导弹由装在全地形车上的4联装发射器发射。

IRIS-T SLS

IRIS-T SLS近程地对空导弹系统,采用未做改动的IRIS-T空空导弹,从乌尼莫克5000发射车上垂直发射,能够提供360°全覆盖。该防空系统的机动和全地形作战能力,以及“插电即作战”的特点,适合野战防空和对雷达系统、飞机场等重点目标的近距离防护。在导弹发射之前,由地面系统确认目标,之后红外导引头通过地面指挥站的战斗操作系统锁定目标。

IRIS-T SLM

IRIS-T SLM配备了全球定位系统(GPS)/惯性导航系统(INS)技术用于自主导航,同时还采用集成了推力向量控制系统的先进火箭发动机,发动机直径从12.5厘米增加到15厘米,此外还增加了可提高射程的气动头罩和射频(RF)数据链路,导弹采用预制破片战斗部,射程达到40千米。导弹发射之后通过GPS和数据链路进行中期制导,在飞行期间的对目标数据更新,引导导弹至目标附近可拦截范围后红外导引头捕获目标,因此对主动和被动干扰都具有较强的抗性。

IRIS-T SLX

2022年4月,迪尔防务公司与亨索尔特公司联合研制IRIS-T SLX远程防空系统,可拦截80km以内,高度达30km的空中目标。计划在IRIS-T SL导弹红外成像导引头上添加射频探测器成为双模导引头,换装直径更大的火箭发动机和新型战斗部。通过更改软件,新远程拦截弹可以配装到现有的中程发射系统组成一个火力单元。

IRIS-T HYDEF

2022年,迪尔防务公司计划研制可防御高超声速威胁的IRIS-T HYDEF两级导弹,通过多个改进型号来实现IRIS-T导弹的分层防空概念。

IRIS-T FCAAM

2022年6月,欧洲国际防务展和德国柏林国际航空航天展览会上,迪尔防务公司又展示了其FCAAM导弹概念模型。旨在发展下一代AIM-2000 IRIS-T导弹,即IRIS-T FCAAM。虽没有原型样弹,但已进行了大量计算机仿真,以验证末端交战阶段导弹的机动性。

FCAAM导弹具有360°全向攻击能力,可在亚音速和超声速的低可探测平台上使用,适用于基于网络的“空战云”和多蜂群作战。导弹采用矩形隐身外形设计,独特的适合挂载内埋武器舱的舵翼面配置;基于人工智能优化算法的多光谱红外导引头,能够自主识别目标并选择最佳瞄准点;可能采用多脉冲火箭发动机,射程达37km,为了保护导引头,导弹速度保持在马赫4以下;多脉冲发动机、智能推力向量系统和高效的气动控制面,使导弹具有更好的机动性;安装双向数据链,发射后能与载机和其他智能武器进行通信,获得分布式传感器云提供的最佳数据,具有超视距空空导弹的拦截能力;安装可编程战斗部,可根据目标类型自主选择最佳起爆模式。

IRIS-T BlockⅡ

德国迪尔防务公司计划2024年部署IRIS-T BlockⅡ型导弹,改进导引头、制导系统和引信系统,以提高抗干扰能力和打击低可探测性目标的有效性。

IDAS

导弹德国开展的重要海军项目。2008年6月16日,一艘德国U-33潜艇在水下位置成功试射了一枚反飞机光纤制导导弹潜射交互式防御和攻击系统(IDAS)导弹。IDAS将用以打击空中威胁、水面舰艇、反潜飞机或直升机以及其他近岸巡逻艇等目标。

实战经历

2022年2月24日2022俄乌冲突爆发后,大量德国武器开始流入乌克兰。乌克兰驻德国大使梅利尼克在接受乌克兰媒体采访时透露,与IRIS-T SLM防空系统制造商的合同价值1.78亿欧元,相关款项将由德国政府支付,乌克兰得到10套IRIS-T SLM防空系统。2023年8月,乌克兰总统弗拉基米尔·泽连斯基在讲话中表示,乌克兰已从德国接收了两套IRIS-T防空系统。

据乌克兰媒体报道,10枚来袭的俄罗斯联邦武装力量导弹中的9枚被IRIS-T SLM防空系统拦截。在面对俄罗斯大规模无人机轰炸下,短短两天内,包括IRIS-T防空系统在内的乌克兰防空力量在两个小时里拦截了19个俄军无人机,并将之部分毁伤,展现出了良好的作战效能。

参考资料

德国IRIS-T中短程空对空导弹浅析.微信公众平台.2024-07-25

观察|德国将提供先进防空导弹,乌克兰能重获部分制空权?.澎湃新闻.2024-07-25

观察|德国将提供先进防空导弹,乌克兰能重获部分制空权?.百家号.2024-07-30

泽连斯基:乌克兰从德国获得两套IRIS-T防空系统.百家号.2024-07-30

俄乌冲突背景下的IRIS-T地对空导弹系统解析.微信公众号.2024-07-30