AIM120和AIM7的优劣各有哪些

AIM120是主动雷达空对空导d，号称发射后不管，其实到末端才不管

AIM7是半主动雷达空对空导d，需要机载一直照射

基本情况

“麻雀”(AIM-7)空空导d是战后美国研制并装备使用的第二个空空导d，也是世界上装备使用最为广泛的一个中距空空导d系列。与当时分别由休斯飞机公司和美国海军军械试验站自筹资金研制的“猎鹰”和“响尾蛇”空空导d不同，该d是唯一由军方主动投资发展的空空导d，研制单位是美国斯佩里公司和雷锡恩公司。

美国军方决定发展这种雷达型中距空空导d，是出于其冷战战略考虑。第二次世界大战的结束，标志着一个新的时代—冷战时代的到来。世界的政治地理格局发生剧变，出现了以美、苏为首的两大阵营对峙的军事态势，苏联在1953年试验成功氢d，英、法步其后尘，先后有了原子d和氢d，更加剧了核军备竟赛。在当时的技术条件下，唯一有效地运载核炸d的工具是远程战略轰炸机，唯一有效地抗击远程战略轰炸机的工具是截击机，而具有全天候、远距拦截能力的雷达制导的空空导d则是截击机的有效武器。

当时，美国海军航空局制订了一个雄心勃勃的空空导d发展计划，要求其M数达到3、射程达到315km(中距)、65km(远距)；但为加快研制进度，要求在现有技术基础上研制一种雷达型空空导d，即将该航空局已经取消的“云雀”地空导d用的雷达波束制导系统，用到现有的127mm口径航空火箭d上，要求其最大射程至少达到2km、最小射程不超过305mm，能够拦截M数1的空中目标。这种导d的关键是波束制导控制系统，故美国海军航空局选择从事该系统研制的斯佩里公司为主承包商，于1946年5月开始研制该导d。

限于当时电子器件水平低，大量采用电子管，127mm口径航空火箭d的d体容积不够，斯佩里公司于1947年3月提出增大d径，否则减小射程。美国海军航空局于同年5月选择美国道格拉斯飞机公司研制203mmd径的新d体，而斯佩里公司作为主承包商仍负责系统工作，并继续研制雷达波束导引头，同年7月该项目被正式命名为“麻雀”项目。1948年1月，位于木古角的海军航空导d试验中心开始导d试验，同年8月首次无动力试飞，到1951年共进行了100多次试射，1951年投产，1952年12月3日F-3D首次成功拦截“恶妇”舰载战斗机，1955年6月开始服役，装备舰载战斗机F-3D、F-7。该d的编号和命名为AAM-N-2“麻雀”Ⅰ(SparrowⅠ)，1962年统一编号为AIM-7A，1962年停产，共生产2000枚。

由于该d采用三点导引波束制导体制，载机雷达必须不断照射导d和目标，限制了载机的机动；而导d必须不断机动，以便始终处于载机-目标的视线上，导引精度差，且只能尾追攻击，加上早期战斗机装备的制导雷达AN/APG-51B，是当时夜间战斗机装备的标准的射击雷达AN/APG-51A的改进型，其波束必须随动于光学瞄准具，要求目视识别、瞄准目标，因此不具有全天候作战能力，只有AN/APG-51的全天候改进型—AN/APQ-51以及F-4H装备的AN/APQ-50，才具有全天候作战能力，但性能水平很低，难以拦截中程高空超音速轰炸机和携带电子对抗设备的远程轰炸机、歼击轰炸机。

为满足美国海军舰载截击机全天候、全向拦截空中高速目标的要求，美国海军航空局于1955年同美国道格拉斯飞机公司签订合同，在“麻雀”Ⅰ基础上研制采用主动雷达制导的中距空空导d，编号和命名为AAM-N-3“麻雀”Ⅱ(SparrowⅡ)，1962年统一编号为AIM-7B，拟装备该公司新研制的F-5D舰载截击机，采用由AN/APQ-50改进而来的、当时世界上最先进的机载截击雷达AN/APQ-64。由于海军航空局于1956年退出该截击机项目，“麻雀”Ⅱ仅完成试验性研制，生产样d共100枚，到1958年该主动雷达型导d及其火控系统项目最终被取消。在实施“麻雀”Ⅱ计划的同时，美国海军航空局于1955年同雷锡恩公司签订合同，研制半主动雷达制导的中距空空导d，1956年接收斯佩里公司在布里斯托尔的生产“麻雀”Ⅰ的工厂，1958年1月开始服役，1959年停产，共生产2000枚,编号和命名为AAM-N-6“麻雀”Ⅲ(SparrowⅢ)，1962年统一编号为AIM-7C。

从50年代初开始，在“麻雀”ⅠAIM-7A基础上发展成为包括AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R型号、并划分为三代产品的中距空空导d系列，还改进扩展为包括RIM-7E/7H/7M/P型号在内的舰空导d系列。由于受半主动雷达制导体制的限制，“麻雀”空空导d系列的固有的共同缺陷，是不具有“发射后不管”能力，使载机在发射导d之后不能立即退出攻击而降低生存力，也不具有“多目标攻击”能力，使攻击相同数目敌机需要出动更多架次的载机而易遭更大损失。因此，在1991年海湾战争之后，“麻雀”空空导d的生产线将关闭，“麻雀”空空导d经过40年的发展已经走到尽头，现役和库存的“麻雀”空空导d各型号将逐渐被第四代中距空空导d—“阿姆拉姆”AIM-120A所取代。

结构和性能特点

该系列各型号导d采用相同的全动式d翼控制的气动外形布局，头部呈尖锥形，细长d体呈圆柱形，4片全动式切梢三角形d翼位于d体中部，4片固定式三角形安定面位于d体尾部。全动式d翼起控制舵作用，其中一对d翼可差动偏转，起横滚稳定作用；固定式安定面起纵向稳定作用。d体采用模块化舱段结构，但在具体结构上，由于该系列各型号导d的改进发展程度不同，存在着相当差异：

“麻雀”ⅠAIM-7A分为3个舱段，d头为引信/战斗部舱，d体中部为制导控制舱，d体中后部为固体火箭发动机舱，3个舱段用螺钉连接。由于采用雷达波束制导，其制导控制舱内装的是陀螺仪、加速度计、天线和接收机、计算装置、伺服机构、电瓶和高压能源。导d发射后1s，由陀螺仪和加速度计组成的自动驾驶仪控制飞行，导d进入机载雷达AN/APG-51B的制导波束后，自动驾驶仪与伺服机构断开，天线和接收机接收制导波束信号，计算装置据此计算出导d相对于制导波束等强信号区的偏移量，通过伺服机构使全动式d翼偏转，使导d返回等强信号区，制导波束随动于机载光学瞄准具视线，从而引导导d飞行所瞄准攻击的空中目标，制导飞行时间20s。

“麻雀”ⅡAIM-7B导d采用主动雷达制导，其舱段布局和内部结构与“麻雀”Ⅰ不同；“麻雀”Ⅲ导d采用半主动连续波或脉冲多普勒雷达制导，其舱段布局和内部结构与“麻雀”Ⅰ/Ⅱ不同，分为5个段舱，从前到后为导引头、自动驾驶仪和电源、液压舵机和液压能源、引信/战斗部、固体火箭发动机，但其具体结构随各自型号不同亦有较大区别。按作战性能水平，“麻雀”系列空空导d可分为三代：第一代AIM-7A，只能用于尾追攻击；第二代AIM-7C/7D/7E/7E-2，具有一定的全天候、全向攻击能力；第三代AIM-7F/7M/7P/7R，具有全天候、全向攻击、上视/上射和下视/下射能力。

基本战术技术性能

最大射程 5～8km(AIM-7A)

24km(AIM-7C)(迎头)

20～26km(AIM-7D)

22～26km(AIM-7E)

29km(AIM-7E-2)

40km(AIM-7F)

45km(AIM-7M/7P)

最小射程 1500m(AIM-7E)

600m(AIM-7F/7M/7P)

最大速度 M22(AIM-7A/7B)

M25～3(AIM-7C/7D)

M3(AIM-7E/7E-2)

M3～4(AIM-7F/7M/7R)

使用高度 15000m(AIM-7C)

20000m(AIM-7D)

150～18000m(AIM-7E)

18000m(AIM-7E-2)

20000m(AIM-7F/7M/7P)

最大过载 30g

制导系统 雷达波束(AIM-7A)

主动雷达(AIM-7B)

半主动连续波雷达(AIM-7C/7D/7E/7E-2)

半主动脉冲多普勒加连续波雷达(AIM-7F/7G/7H)

半主动脉冲多普勒雷达(AIM-7M/7P)

半主动雷达加被动红外双模制导(AIM-7R)

引 信 无线电近炸引信(AIM-7C)

半主动多普勒雷达近炸引信(AIM-7D)

半主动雷达近炸引信MK535(AIM-7E/7E-2)

主动雷达近炸引信(AIM-7F/7G/7H/7M/7P)

战 斗 部 高爆炸药(AIM-7A/7B)

高爆炸药，重27kg(AIM-7C)

高爆炸药，重30kg(AIM-7D)

连续杆，重32kg(AIM-7E/7E-2)

连续杆，重40kg(AIM-7F/7M/7P)

动力装置 1台固体火箭发动机

d 重 148kg(AIM-7A)

160kg(AIM-7B)

173kg(AIM-7C)

178kg(AIM-7D)

195kg(AIM-7E/7E-2)

227kg(AIM-7F)

230kg(AIM-7M/7P)

d 长 380m(AIM-7A)

366m(AIM-7B/7C/7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)

d 径 203mm

翼 展 70mm(AIM-7A)

100mm(AIM-7B/7C)

102mm(AIM-7D/7E/7E-2/7F/7G/7H/7M/7P/7R)

1981年研制，用于对付80年代已有的和90年代可能出现的战斗机、战斗轰炸机及巡航导d。最大射程80公里，最小800米。使用高度20公里。拦射攻击。使用条件为全天候。d长365米，d径178毫米。d翼翼展526毫米，舵翼翼展627毫米。d重152公斤。惯性或指令制导+主动末制导。采用多普勒主动近炸引信。高能炸药预制破片定向战斗部，重23公斤，动力装置为双推力固体燃料火箭发动机。

AIM120

概 述

先进中距空空导dAIM—120A是一种全方向、全天候并具有下视／下射能力的空空导d，

其d重约为1505公斤(“麻雀”228公斤)，直径178厘米(“麻雀”20厘米)，d长358米，翼展533厘米。射程可达48公里，速度为4马赫。

美国装备先进中距空空导d的另一个优势就是，能够使用目前“麻雀”导d的维护设备和保障设备(从而避免重新制订一个庞大的地勤训练计划)；此外，美国使用“麻雀”导d的现役飞机不需改进挂架就能挂载这种新型导d。

先进中距空空导d的外形与“麻雀”—导d非常近似，唯一明显差别是翼面较小及尾翼面和麻雀略有不同。然面实际上，先进中距空空导d是由尾翼控制，并不同于“麻雀”导d。所以，这种导d本可以省去d翼(雷锡恩公司的竞争d就是一枚无翼d)，但因为要保证在大部分飞行包线内作战的高效率，仍然保留了小型d翼。

尽管先进中距空空导d的外形非常接近“麻雀”导d，但它却是一种完全新型的导d，并比将被取代的“麻雀”导d性能好得多。研制组的主要目标是必须保证所设计的导d具有以下特性：与“麻雀”导d相比，可靠性高，抗干扰能力强，低空作战能力好，平均速度大，尤其要具备多目标攻击能力。

过使用最新数字技术和微型固态电子设备，使先进中距空空导d具备了上述优点。其中一个细节就为：导d导引头装有平面矩降天线，天线直径仅有7英寸(177厘米)，但其发射功率竟比目前装备在许多一线战斗机的雷达功率还大。

先进中距空空导d没有沿用“麻雀”。导d的常规半主动雷达的制导方式，而是大胆革新了制导方式，这正是其空战性能的关键际在。这一新型制导方式被称作指令一惯性／惯性／主动寻的复合制导，达完全符合现行的制导原理，即尽量使“智能”集中于导d本身，而不是集中于发射装置(坦克、飞机或步兵武器)。

先进中距空空导dd道部分可分成两个主段：中段和末段。导d发射后(在中段)，立即由导d的惯性基准装置和微型计算机制导。微型计算机使用裁机的雷达系统提供的目标座标，向导d发射制导修正信号，供其校正目标座标。数据链接收机安装在导d尾部。在导dd道中段的最后部分，导d(这时接近目标)只依靠它本身的惯性基)佳装置制导，而不再需要载机传送修正信号。最后，在d道末段，导d的主动雷达导引头开机，选用高脉冲重复频率或中脉冲重复频率工作方式进行目标探测，并锁住目标，将导d导向目标。爆破杀伤d头由多普勒效应近炸引信引爆，或由触发引信引爆。

d道两个主要段的长短一是指持续时间和距离一可根据战术情况和目标的特点而变化。中段全惯性制导也可以全部取消。而有趣的是决定d道中段转为末段制导的并不是由飞行员，而是由导d本身的计算系统作出的，但休斯飞机公司拒绝说明详细情况。

在非常复杂的电子战条件下，也可以使用先进中距空空导d。当那些复杂条件超过导d或载机的反干扰能力时，可选用部分或全程被动跟踪干扰源工作方式。在进行目标截获时可使用目视工作方式、雷达无干扰工作方式和跟踪干扰源工作方式，而中段指令／惯性和末段主动制导方式，都可以用被动跟踪干扰源方式来取代。也可以采用复合制导方式。例如，当敌人干扰功率非常大，甚至干扰了裁机雷达时，可选用跟踪干扰源方式发射导d，中段和末段也采用跟踪干扰源方式制导；在干扰不严重时用雷达制导方式发射导d，中段采用指令／惯性制导，末段改为跟踪干扰源制导。假若是后一种情况，选用主动雷达自导引方式，还是选用跟踪干扰源方式，由导d本身决定。

先进中距空空导d的制导原理非常类似于“鱼叉”和“奥托玛特”MK2舰对舰导d所使用的中段修正制导原理。先进中距空空导d制导原理提供的作战优越性，远远超过半主动雷达方式，因为后者，从导d发射到命中目标，要求载机一直照射目标。

当先进中距空空导d进入自主阶段(只用惯性制导或直接用主动雷达方式制导)时，我机可以任意改变航向和速度，做规避机动或攻击其他目标。如果在导d的主动雷达作用距离内发射导d，或用全程跟踪干扰源方式发射时，先进中距空空导d可提供发射后即不管和发射后即脱离的能力，甚至整个d道中段(指令／惯性+惯性制导)可以不用。

更为重要的是，这种导d的载机如装有边扫描边跟踪雷达，它可同时发射八枚导d，攻击多个目标。到目前为止，只有使用大型复杂的AWG一9系统(AIM一54“不死鸟”导d)的F—14飞机才具有这种能力(同时发射六枚)。由于不再需要载机雷达为导d照射目标，因此，机载雷达可以跟踪交战中的其他目标，并在指令／惯性制导阶段，不断向导d发送制导修正编码信号。

这种制导原理的另一个大优点是具有较好的d道这形状。当被攻击目标机的飞行轨迹以一个很大的角度与载机的飞行轨迹相交叉时，象“麻雀”那类导d使用的半主动雷达制导导d须将其制导系统与目标返回的雷达波束保持一致，因此，导d要按“格斗曲线”从目标后方追击目标。在导d沿曲线飞行时，机动应力和过载沿油线不断增大；当导d接近目标时，如果目标做非常激烈的规避运动，导d必须随之机动，以便保持击中目标的航向，而这种机动很容易超过导dd体的应力极限。

先进中距空空导d则不会出现上述情况，它按修正的比例导引轨迹飞行，也就是说，导d在指令／惯性制导阶段和末段，不是连续指向目标，而是不断计算目标的航向和速度，判断目标的未来位置，取捷径而攻击之。因此，大大缩短了先进中距空空导d的d道，加之平均速度较高，飞行至目标所用的时间要比“麻雀”导d短得多。这种导d还必须能够承受较大的过载，即使在d道末段的最后时刻，导d也完全能够对付做任何规避机动动作的目标。

先进中距空空导d不同于“麻雀”导d，它有两种发射方式：d射发射(如“麻雀”导d)和导轨发射(如“响尾蛇”导d)，从而提高了作战机动性。在第一种情况下，导d向下或向外d射，然后发动机点火；在第二种情况下，导d靠本身的发动机推力离轨。所以，先进中距空空导d不仅可挂在目前“麻雀”导怜使用的悬挂点上，而且也可挂在F一16飞机翼尖处“响尾蛇”导d的导轨上。

当飞机装备先进中距空空导d后，得益于多目标攻击能力，作战能力必然会有极大的提高，这并不亚于大量增加飞机数量量所起的作用。

改进情况

AIM-120B 该导d采用了一个新型的数字处理器,可擦可编程只读内存和5个主要的电子硬件单元的升级，并且降低了生产生本。

AIM-120C 该型导d可以说是AIM-120系列中最为重要的一种，和基型d相比，其装有重新设计过的d头和改进的火箭发动机、及改进的近炸引信等。这样的改动使AIM-120最终获得了对付巡航导d的能力。为了便于F-22内部挂架携带，其外形也做了修改，采用更小的d翼或可折叠的d翼使尺寸更加缩小。

主要性能

最大射程 75km

最小射程 800m

最大速度 M4

最大过载 40g

制导系统 惯性中制导加主动雷达末制导

引 信 主动雷达引信

战 斗 部 高爆炸药，重23kg

动力装置 1台固体火箭发动机

d 重 152kg

d 长 365m

d 径 178mm

北京航空航天大学 | 专业介绍

专业名称：探测制导与控制技术（航天工程）

宇航学院是航天人才的摇篮，拥有雄厚的师资力量，先进的教学科研设备，为我国的航天事业培养了许多包括火箭、卫星总设计师、总指挥师在内的优秀人才。现有教授19人，其中博士导师18人。本院现有四个博士点，四个硕士点，招收大量博士后研究人员、博士研究生、硕士研究生和留学生，经常与国外航天科研机构进行访问交流活动，为学生进一步深造提供了良好条件。近三年来本科生继续攻读硕士（博士）研究生的比率超过50％。为鼓励优秀高中生投身航天事业，凡各省市自治区第一名考入本院将获得一万元人民币“院长”奖学金。我院今年有飞行器设计与工程（航天工程）、飞行器动力工程（航天工程）和探测制导与控制技术（航天工程）三个本科专业。

所有专业的课程设置都是以“平台课”+“方向课”的形式构建，使得我院的毕业生既有宽广的知识面，具有较强的适应能力和扎实的基础，又具有一定的专业知识，能较快地进入工作角色。宇航学院院长、“神舟”系列载人飞船总设计师戚发轫院士热烈欢迎广大同学立志祖国航天事业，报考宇航学院。

探测制导与控制技术（航天制导导航控制系）培养以电子学为基础，以信息技术、控制技术和计算机技术为主导，以航空航天各类先进的探测制导和控制系统的设计为目标，为我国国防和国民经济建设输送具有较强的理论和专业知识的电子和控制类高级工程人才。本专业毕业生可进入各类企事业单位，进行数字图像处理、模式识别、智能控制、探测制导等方面的科研和项目开发，也可以进入研究机构或高等院校进行科研和教学等工作。

北京航空航天大学宇航学院

2007年硕士研究生复试须知

1、复试资格的取得原则：凡报考我院各专业（导航制导与控制081105专业除外），考试成绩达到北航公布的相应专业最低分数线（复试基本要求）者，均自动取得复试资格（一般不另行通知到各位考生）；少量成绩达到相应专业复试线、一级学科内的二级学科之间的生源可以调剂（统考科目相同或相近）。申请调剂到我院和院内调剂的考生，需在取得拟报考导师愿接收的条件下，经学院主管研究生教学副院长与相关专业负责人协调，在复试名额范围内同意后方可取得复试资格。调剂生取得复试资格将通知到该生本人。

2、推免生不需参加复试，资格审查和体检放在新生入学报到后进行。

3、请各位取得复试资格的考生（含单考生、强军计划考生）根据所报考或申请调剂的专业，按下列各专业要求到相应地点参加复试。具体各专业复试时间地点及负责人如下：

飞行器设计（082501）

复试时间地点：2007年3月28日上午10：00笔试 北航教学区主楼413。

面试时间地点笔试结束后通知

复试负责人： 韩 潮 教授，hanchao@buaaeducn，电话：82339583

航空宇航推进理论与工程（082502）

复试时间地点：2007年3月22下午2：00开始，北航新主楼B-912

复试内容包括专业知识，知识综合、逻辑思维能力，口头表达能力和外语口语等，主要以问答的形式进行。

复试负责人：梁国柱，liangguozhu@buaaeducn,咨询电话：82316540（张老师） 82339944

模式识别与智能控制（081104）：

复试时间地点：2007年3月28日下午2：00开始，北航新主楼C404

复试负责人：曹晓光，xgcao@buaaeducn 电话：82316502 82316544，

复试内容包括专业知识，知识综合、逻辑思维能力，口头表达能力和外语口语等（口语和笔试翻译）。

导航制导与控制(081105)专业:

复式线325分，单科线同北航单科线

复试时间地点：2007年3月22日上午10：00笔试，北航新主楼F118

2007年3月23日上午8：30面试 北航新主楼B-1028

复试包括笔试和口试两部分：1笔试： 英语（英译中），专业基础（数学 力学 电学 控制等），自我简介（个人情况 学习情况 参加课外活动及获奖情况 特长等）时间为一小时，无参考书 2 面试

复试负责人：王可东，wangkd99@163com , 电话:82339586

（1） 参加复试的考生应尽早向所报考的我院专业复试负责人提交“2007年硕士研究生入学复试登记表”一份（见“须知”后面附表，含考生个人情况、拟报考专业、研究方向及导师等。外地考生可将“登记表”通过Email 或 传真发给所报考专业复试负责人），以便各专业把握考生研究方向和从师意愿。拟报导师尚未确定的考生请抓紧时间，登记表最迟应在复试结束离开考场前提交。

（2） 目前我院飞行器设计（082501）、导航制导与控制(081105)、模式识别与智能控制（081104专业）取得复试资格的考生超过招生计划较多，不再接受调剂申请。航空宇航推进理论与工程（082502），取得复试资格人数有一定缺口。

（3） 请参加复试的各位考生（含单考生、强军计划考生）根据北航复试资格审查的要求带齐材料，包括能证明身份和学历的有效证件、成绩单（应届毕业生需学校教务部门加盖公章，非应届毕业生若携带成绩单复印件需加盖档案所在单位人事部门公章）等。

（4） 复试内容包括专业知识，知识综合、逻辑思维能力，口头表达能力和外语口语等。飞行器设计专业复试包括笔试和口试两部分，录取按统考、复试成绩综合评定成绩排序确定，复试占综合成绩30％，复试不合格者不予录取。飞行器设计专业复试的笔试分“航天基础知识”和专业课(飞行动力学基础,结构力学任选一份试卷)两部分，各占复试成绩的1/3，另外口试占复试成绩的1/3。为减小选考课程试题难易差异的影响，选考课程的成绩需根据平均成绩折算。如：某课程有A,B,C三种试卷可选，第一志愿复试者人群选考的平均成绩分别为a，b，c，其中某考生选试卷A且得考分d，则其成绩折算为d(a+b+c)/(3a)。

（5） 应届生毕业设计成绩差（中以下）或毕业时未能取得学位者，其录取资格可被取消。

（6） 我校各院系复试时要审查考生的报考、学历和身份等相关材料，请考生按照复试资格审核办法的要求携带相关材料（详见研究生招生信息网主页）。

北京航空航天大学 宇航学院

2007年3月14日

附件1：宇航学院飞行器设计专业2007年硕士复试各科目复习大纲

一．结构力学

复试参考资料代码：5151

参考书：《结构力学》，龚尧南著，北航出版社 2001年版。

复习大纲

1．d性力学基础及能量原理

（1）d性力学基本方程

（2）应变能

（3）虚位移原理和最小位能原理

2．结构的组成方法

（1）自由度和约束，几何不变性分析

（2）瞬变系统的概念

（3）静定系统和静不定系统

3．静定结构的内力及d性位移计算

（1）静定桁架的内力

（2）静定刚架的内力

（3）受剪板杆式薄壁结构计算模型

（4）静定薄壁结构的内力和d性位移

4．静不定结构的内力及d性位移计算

（1）静不定系统的解法—力法

（2）静不定系统的解法—位移法

（3）矩阵位移法

5．薄壁梁的弯曲和扭转

（1）工程梁假设

（2）自由弯曲时的正应力

（3）自由弯曲时开剖面剪流的计算

（4）弯心概念

（5）单闭室剖面剪流的计算

（6）单闭室剖面薄壁梁的扭角

二．航天器飞行动力学

复试参考资料代码：5152

参考书：《航天器飞行动力学》，肖业伦著，宇航出版社。

复习大纲

1．Kepler轨道的性质

（1）半长轴，偏心率

（2）能量守恒，动量矩守恒

（3）轨道曲线的方程

（4）近地点和远地点的特征量

（5）轨道状态量随时间的变化

（6）轨道要素的定义和物理意义

（7）轨道要素与位置-速度的相互转换

2．轨道的摄动

（1）轨道摄动的概念

（2）密切轨道和密切轨道要素

（3）轨道摄动方程的一般形式

（4）地球扁率摄动的结果

（5）地球大气摄动的结果

3．航天器-地球-太阳的关系

（1）星下点和星下点轨迹

（2）回归轨道的条件

（3）太阳射线与航天器轨道的关系

（4）太阳同步轨道的基本参数

4．轨道机动

（1）Hohmann轨道转移

（2）改变轨道平面的机动

（3）速度增量与燃料消耗的关系

（4）轨道半长轴和偏心率的修正

三．导d飞行动力学

复试参考资料代码：5153

参考书：《导d飞行动力学》，钱杏芳等编著，北京理工大学出版

复习大纲

1．常用坐标系：速度坐标系、d体坐标系、地面坐标系、d道坐标系的定义，及其各坐标系之间的相互转换关系。

2．作用在导d上的空气动力、空气动力矩的概念，及其表示方法。

3．压力中心、焦点、纵向静稳定性等概念。

4．导d质心运动动力学方程组的推导过程，导d绕质心转动动力学方程组的推导过程。

5．“瞬时平衡”假设、机动性、过载等基本概念。

6．几种常见的导引方法：追踪法、平行接近法、比例导引法、三点法、前置导引法等。

注：《航天器飞行动力学》与《导d飞行动力学》为一份考题。

反辐射导d又称反雷达导d，是指利用敌方雷达的电磁辐射进行导引，从而摧毁敌方雷达及其载体的导d。在电子对抗中，它是对雷达硬杀伤最有效的武器。

现役的空地反辐射导d，通常用于攻击选定的目标。发射前要对目标进行侦察，测定其坐标和辐射参数。发射后，导引头不断接收目标的电磁信号并形成控制信号，传给执行机构，使导d自动导向目标。在攻击过程中，如被攻击的雷达关机，导d的记忆装置能继续控制导d飞向目标。

当今世界上数一数二的反辐射导d当数美国AGM-88哈姆反辐射导d。

一、哈姆前传：

哈姆”的研制始于 70 年代，在此之前，美国已经拥有两种反辐射导d：在“麻雀”III空空导d基础上发展的 AGM-45“百舌鸟”（Shrike）系列和在“标准”舰空导d发展的 AGM-78“标准”（Standard）系列，她们分别属于第一、二代反辐射导d。

“百舌鸟”最初是针对苏联在古巴设置的防空体系而发展的，主承包商是德州仪器（现在属雷锡恩），1964 年 10 月开始服役，到 1981 年停产时已经发展成包括 20 多种改型的大系列，累计生产数量超过 17,000 枚，平均单价约 26,500 美元，除装备了美国空军和海军外还出口到英国、以色列和伊朗，并曾先后在越南战争、中东战争和美军 1986 年空袭利比亚的“黄金峡谷”等作战行动中实战使用。

“标准”是针对“百舌鸟”的缺陷和新的威胁研制的，主承包商是通用动力，1968 年开始服役，到 1978 年停产时累计生产了 1,300 多枚，平均单价约 164,000 美元。她包括 A～D 型，曾在越南战争、以色列 1982 年攻击贝卡谷地等作战行动中实战使用。

与“百舌鸟”相比，“标准”的主要改进是：

大幅度提高了导引头的频段覆盖范围、灵敏度和视场：“标准”导引头的天线与“百舌鸟”相同，但覆盖频段宽得多，只用两种导引头就覆盖了当时苏联主要防空雷达的频率范围；导引头灵敏度提高，能利用信号强度弱的雷达旁瓣波束制导，而“百舌鸟”必须从信号最强的雷达主波束进入，容易被敌方发现并采取对抗措施；导引头天线安装在陀螺环架上，跟踪视场达到 +/-25°，扩大了载机搜索和攻击目标的飞行包线，而“百舌鸟”的固定天线视场只有8°，载机必须朝目标俯冲才能发射导d。

制导方式更灵活：“标准”的制导系统有目标频率和目标位置记忆装置，在敌方雷达关机时能按照关机前记忆的目标位置攻击，一旦目标雷达再次开机，又可以通过目标频率记忆装置对它进行重新捕获和攻击。

增大了战斗部威力：在导引头精度得到提高的同时，“标准”的战斗部对雷达天线的破坏半径也增加到了 25~30 米。

尽管“标准”的性能比“百舌鸟”有很大提高，但是她的平均单价是“百舌鸟”的 6 倍、重量是“百舌鸟”的 3 倍多，只能装备有限的载机，载机的载d量也受到限制。同时实战证明：尽管采用了目标位置和目标频率记忆装置，“标准”仍然不能很好地对付突然关机的雷达。

二、哈姆诞生：

1972 年 4 月，针对“百舌鸟”和“标准”系列的缺点，美国空军和海军展开了“高速反辐射导d”（High-speed Anti-Radiation Missile，HARM）的研制，我国根据英语缩写的音译叫她“哈姆”。“哈姆”的承包商是德州仪器，美国军方编号 AGM-88。

“哈姆”在 1975 年 8 月开始飞行试验，1980 年 11 月基本型 AGM-88A 投入小批生产，1983 年 3 月批准投入全速率生产阶段（生产率每个月 210 枚），同年 5 月开始服役，到 1993 年早期型停产时总数量约 19,400 枚，1999 年 AGM-88C 停产时总产量约 21,300 枚，平均单价约 288,000 美元。

三、哈姆全身SHOW:

“哈姆”的基本数据是：最大射程低空 25 千米，高空（约9,144 米高度）最大射程 80 千米，最大速度马赫数 29，最大使用高度 122 千米，全d重 366 千克（“标准”重 626 千克），尺寸（长×最大直径×翼展）4,148×254×1,130 毫米。

“哈姆”的气动布局为“鸭”式，d体中部布置4片双三角形的切尖控制舵，尾部有 4 片前缘后掠的梯形尾翼。导d从头部开始依次布置导引头舱、战斗部舱、飞行控制舱与发动机舱。导引头舱内有宽频带被动雷达导引头，它包括 1 个天线阵列、10 个微波集成电路插件和 1 个射频信号数字处理机组成。固定式的天线阵列足以覆盖大多数防空雷达的工作频段，而数字处理机的软件可以进行重新编程。

“哈姆”的战斗部是高爆炸药预制破片杀伤型，是在“百舌鸟”战斗部的基础上改进发展的，重约 66 千克。装药由 FMU-111 激光近炸引信引爆在计算确定的最佳高度上引爆战斗部（还备有触发引信），破片的飞散方向图是特别针对雷达目标设计的。

飞行控制系统包括捷联式惯性导航装置、数字式自动驾驶仪和机电控制舵机。由于采用了惯导装置，即使在飞行过程中如果敌方雷达关机，“哈姆”仍然能够按计算的飞行d道，采用比例导引的方式飞向目标。导d的动力装置是无烟、高速、双推力固体火箭发动机，全重 127 千克，采用高能量密度的无铝 HTPB 推进剂。

与“百舌鸟”和“标准”相比，“哈姆”的显著优点是：

导引头覆盖频段很宽：“哈姆”只有一个宽带被动雷达导引头，但频率覆盖范围达到 08～20 吉赫兹（C~J 波段），是目前所有反辐射导d中最高的。其导引头的覆盖频段占据了当时苏联 97% 以上防空雷达的工作频段。

导引头灵敏度很高：除了能像“标准”那样从敌方雷达旁瓣进行攻击外，“哈姆”甚至能从辐射最弱的尾部进行攻击，这使她更难被对方发现、识别和诱骗。

通过采用捷联惯导装置，理论上具有了真正对抗敌方雷达突然关机的能力。

采用了可编程技术，使导d能够锁定、攻击包括连续波雷达在内的多种体制雷达，并可能只通过软件改进就能对付新的威胁。

“哈姆”可以采用三种攻击方式：

1．自卫方式：这是“哈姆”的基本攻击方式。载机上的雷达告警接收机探测到辐射源信号后，由机载发射指令计算机对辐射源目标进行分类、威胁判断和攻击排序，然后向导d发出数字指令，将确定的重点目标的有关参数装入导d并显示给飞行员，只要目标进入导d射程就可以发射导d（不管目标是否在导d导引头视场内），导d在数字式自动驾驶仪控制下按预定的d道飞行，确保导d导引头能截获目标。这种方式属于“发射后锁定”（Lock On After Launch，LOAL）方式。

2．预置方式：向已知辐射源目标的位置发射导d，也是一种“发射后锁定”方式。导d导引头按照预定程序搜索、识别、分类探测到的所有辐射源，自动锁定到预先确定的目标上，并对其进行跟踪直至摧毁。如果导d无法命中目标，导d战斗部内的自毁装置将使导d自炸以实现保密。

3．随遇方式：载机飞行过程中导d导引头处于工作状态，利用它比一般雷达告警接收机高得多的灵敏度对辐射源进行探测、定位和识别，并向飞行员显示相关信息，由飞行员瞄准威胁最大的目标并发射导d。这种方式属于“发射前锁定”（Lock On Before Launch，LOBL）方式，这种方式下发现目标的机会受到导引头视场限制。

四、哈姆世家：

“哈姆”自投产后就不断进行改进，基本型 AGM-88A 涵盖了全速率生产阶段的第一、二批次（Block 1 和 Block 2，后者改进了制导装置和引信），其余批次都是改进型。她的主要改型有：

1．AGM-88B：被称为“哈姆”第三批次（HARM Block 3），早在 1982 年就开始在 AGM-88A Block 2 的基础上改进发展，1989 年正式服役，1993 年停产。她通过更换 A 型的导引头内的插件式硬件模块，获得了一个低成本、高性能的新型导引头。制导系统数字处理机内的软件进行了改进，不仅能在地面进行预编程或重编程，还能在载机飞行过程中进行重编程，这样就有可能匹配出航前没有充分掌握信息的敌方雷达目标信号特征，然后跟踪、摧毁它。美军在“沙漠风暴”空袭中曾遇到的情况是对 AGM-88B 这种“在线重编程”能力实战价值的最好说明——当时伊拉克使用的部分防空雷达来自欧洲国家，虽然工作频段已知，但 AGM-88A 不能识别和处理它们的信号特征，也就无法对它们进行攻击。尽管可以采用先定位，然后使用其它武器的方法摧毁这些雷达，但如果使用 AGM-88B，就有可能近实时地摧毁这些雷达，节省作战时间并提高载机的生存能力。

2．AGM-88C：被称为“哈姆”第四批次（HARM Block 4），80 年代末开始在 AGM-88B 基础上改进，1990 年投产，1998 年停产。她的主要改进是：采用了更新型的导引头，可攻击采用频率捷变（Frequency Agile，FA）技术的雷达和 GPS 信号干扰源；采用新型战斗部，对目标的破坏威力也比 AGM-88B 增大了一倍，能摧毁坚固的目标。1999 年又进行了 Block 5 改进，进一步提高了制导精度、导引头覆盖频段和抗干扰能力。

3 AGM-88D：又称“精确导航更新”（Precision Navigation Update，PNU）计划，由美国雷锡恩、意大利阿莱尼亚-马可尼（今欧洲导d集团MBDA）、德国博登湖仪器（BGT）从 1998 年开始联合进行，内容是在现有的 AGM-88C Block 4/5（美国）和 AGM-88B Block 3A（德国、意大利）上加装 GPS/INS 制导装置，同时将软件升级到 Block 6 级别。她采用“先进反辐射导d”计划中发展、验证的 GPS/INS 制导装置，设计评审在 2000 年 12 月开始，2001 年初通过。美国将进行该改进后的导d称为“哈姆”第六批次（HARM Block 6），编号 AGM-88D，主要装备海军的 F/A-18；德国和意大利则将分别装备其空军和海军航空兵、空军的“狂风”ECR 战斗机，并称之为 AGM-88B Block 3B。美国、德国和意大利预计在 2003～2007 年间分别将 1,000 枚、1,000 枚、350 枚“哈姆”改进为 AGM-88D 或 AGM-88B Block 3B。

采用 GPS/INS 制导装置可以大幅度提高“哈姆”的使用灵活性，首先在打击固定雷达目标时可以装入其坐标信息，这样即使对方采用关机或其它欺骗措施，导d也能依靠 GPS/INS 制导飞向预定坐标；其次它使“哈姆”具有了对多种目标的打击能力，这种情况下虽然被动雷达导引头系统不能使用，但多一种选择总能在战场上提供更大的灵活性。

4．AGM-88 Block 7：原来计划的一种改进，目标是为“哈姆”换装被动雷达/红外成像双模导引头，但从现有资料看该计划不会进行下去，取代她的是“先进反辐射导d”计划。

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