“响尾蛇”AIM-9导弹是世界上第一种被动式红外制导空空导弹，也是世界上最著名的空空导弹之一。自从1953年9月研制成功后，作为现代战斗机上的重要武器，多次在局部战争和地区冲突中取得了突出的战绩。其后多年中，为了满足不断发展的战术要求，美国空、海军在AIM-9B生产型的基础上，先后改进和发展了十几个型号的“响尾蛇”导弹，总产量达到几十万枚，形成了一个庞大的“响尾蛇”家族。11月13日，又有一种全新的“响尾蛇”导弹进入美军服役，它就是新一代AIM-9X空空导弹。
新-代“响尾蛇”的由来
响尾蛇是美洲大陆特有的一种毒蛇，因其尾部能发出奇特的响声而得名。尽管视力极差，但它却能在漆黑的夜晚捕捉到活蹦乱跳的田鼠、松鼠等小动物，奥秘在于其面颊处的两个凹窝——颊窝。由于颊窝对周围温度极其敏感，不仅能感受到周围温度极微小的变化，而且可准确判断发热物体的位置，也被形象地称作“热眼”，响尾蛇正是利用这一独特功能来捕获动物的。或许是受到响尾蛇的启发，美国海军武器中心的专家们经过大胆尝试和多次试验，研制出了一种与响尾蛇捕获猎物所用方法相同的空战武器，这就是当今闻名遐尔的“响尾蛇”红外空对空导弹。
第一枚“响尾蛇”导弹编号为XAAMN－7，于1953年9月11日成功完成打靶试验，而正式的AIM-9编号直至1962年才得以确定。发展初期，第一代AIM-9B导弹的制导系统没有采用致冷措施，在性能方面受到很多限制，射程只有3.2公里，主要用于攻击各型轰炸机，不具备夜间和正面攻击目标的能力，其传统破片式弹头的杀伤力也极为有限。美国海军从50年代末开始着手发展第二代AIM-9C型和AIM－9D型导弹。重点改进了导弹的气动外形，更换了固体火箭发动机，使射程增大到17.7公里，采用了杀伤力更强的连续杆式战斗部。其中C型是“响尾蛇”系列中唯一的雷达制导导弹，D型导引头则改用由氮致冷的硫化铅光敏元件，提高了探测灵敏度。
70年代初，在对越南战争中 “响尾蛇”导弹作战效果评估和分析的基础上，美国海军和空军联合发展了以AIM-9L和AIM-9M为代表的第三代“响尾蛇”导弹。AIM-9L导弹导引头采用了氩致冷的锑化铟光敏元件，大幅度提高了探测灵敏度，具备了一定的全向探测、离轴截获和跟踪能力，同时火箭发动机和舵面都相应得到改进，提高了导弹的机动性能。接着，从1979年开始研制性能进一步提高的AIM-9M导弹，重点改进了抗红外干扰能力，增强了背景分辨能力。该型导弹曾经在海湾战争中初露锋芒，是美国在90年代主要生产的“响尾蛇”导弹型号，并成为第四代“响尾蛇”导弹发展的基础。
早在1985年，当美国首次发现米格-29战斗机外挂R-73导弹时，并没有立即着手研制大离轴角近距空空导弹，这主要是因为美国空军过分强调了超视距战术和超视距导弹的作用，而忽略了目视格斗时也需要高机动性的近距导弹。随着R-73导弹不断改进，其射程从30公里增加到40公里，离轴角也从45°扩大到60°，最新型R-73M导弹的离轴角甚至大于90°，抗红外干扰能力进一步增强。此时，美国空、海军才逐渐意识到在今后空战中的近距格斗能力渐处下风。
第四代“响尾蛇”导弹的代号为AIM-9X，这种导弹的研制计划由美国国防部在1993年底提出，当时有英国航空航天公司、美国体斯公司和雷声公司三家参与竞争。1996年底，凭借技术指标、生产成本和后勤保障等方面的优势，休斯公司在最后的评估中击败了雷声公司，以总体性能较好和设计改动较小的方案获得了价值1.69亿美元的研制合同，AIM-9X导弹开始进入工程制造和发展阶段。然而不到一年，休斯公司出于空间业务发展的需要，将负责生产飞机和导弹的分公司出售，雷声公司及时地抓住这一天赐良机，通过与当时的麦道公司的较量，终于使曾经一度失去的“响尾蛇”导弹发展项目再落手中。
脱胎换骨的改变
AIM-9X“响尾蛇”导弹研制计划由美国空军和海军共同实施，设计目标是在性能上必须超过俄罗斯的R-73“射手”和以色列的“怪蛇”-4等大离轴角发射的全向攻击导弹，在未来近距全战中占据优势，并夺回世界军火市场的潜在用户。
总体结构改进新一代“响尾蛇”导弹在总体结构和气动布局上保留了第三代AIM-9M导弹的弹体、引信、战斗部和火箭发动机，重点改进了弹翼结构尺寸，采用了推力矢量技术，以满足美国海军和空军的现役及未来战斗机的使用需要。
AIM-9X导弹仍然采用圆柱形弹体，但头部略有改变，以减小气动阻力，加上改进的MK36 Mod71型火箭发动机，导弹射程明显增加。为了获得较高的转弯速度，保留了常规鸭式气动布局，但用三角形舵面替代了原来的双三角形舵面，与弹翼呈“X-X”交叉状排列。同时还考虑到战斗机的挂载特点，相应减小了控制舵面的结构尺寸，削去了弹翼的翼尖，使翼展为406毫米，以满足第四代战斗机F-22的内挂要求。此外，AIM-9X导弹保留了杀伤半径为10米的环形破片式战斗部和能精确控制爆炸点的主动激光近炸引信。
与AIM-9M导弹相比，AIM-9X导弹在动力性能上，最重要的改进是采用了推力矢量控制技术。这一技术的优点在于，无论导弹在高空还是低空飞行时，只要处于推进阶段就能有效地控制导弹的飞行状态，从而获得很高的机动性，有助于减小舵面尺寸和减小气动阻力。
AIM-9X导弹的推力矢量控制装置由4个喷气导流片组成，导流片与舵面之间采用机械耦合，通过改变发动机的喷气流偏转方向，实现对导弹飞行方向的控制。采用推力矢量后，“响尾蛇”导弹的转弯速率达60－100度/秒，不仅提高了导弹的敏捷性，获得全向格斗所需的大机动过载，还使导弹能在低速状态进行大迎角飞行，最大迎角达50度，从而能有效地攻击高机动性的飞机。
另据报道，美海军正在发展两种新式推力矢量控制技术，可使此类导弹具有更大的机动性。其中一种方案是采用两个可转动喷管和四个舵面来改进三轴控制，另一种是称为“综合全矢量锥”的喷管，能够大幅度降低单喷管发动机的造价，并已经成功地在AIM-9X导弹的火箭发动机上进行了试验。
与以前各型“响尾蛇”导弹最大不同的一点在于，AIM-9X导弹采用新型内部致冷装置对光敏元件进行冷却，不再需要以往安装在LAU-7和LAU-127发射架上的致冷气瓶。这样，美国海军和空军统一了对导引头致冷装置的不同看法，以往长期无法协调的发射架矛盾得以最终解决。
与AIM-9M导弹相比，AIM-9X导弹壳体上滑块也做了一些改进。在保留原中滑块和后滑块不变的基础上，将位于火箭发动机部位的滑块略微增高，增大了导弹和发射架的空间，使其能够安装到美国海军和空军现役战斗机的发射架上。同时，原弹体前部滑块被一个前滑块/中部脐带的整体部件所代替，主要由滑块、脐带插头、脐带电缆和火箭发动机点火装置组成。
全新制导系统纵观“响尾蛇”家族发展过程，其中一个最重要的改进是不断提高导引头对红外辐射源的探测能力，如从最初的非致冷发展到各种致冷方法，光敏元件也从硫化铅发展到锑化铟。为了进一步提供跟踪、制导和控制信号，增强探测能力，新一代AIM-9X导弹采用了全新设计的制导系统，新系统主要有以下三个特征：
一是采用了高性能的碲镉汞凝视焦平面阵列。这种结构紧凑的128×128元阵列导引头具有很高的灵敏度，与以往各型号探测目标时形成一个热点不同，它可以有效地探测出目标和背景之间的微小温差，形成有关目标的热像，通过对热像的处理可以获得精确的制导信息，具有很强的目标截获能力。因此，AIM-9X导弹不仅可以探测发动机喷口气流的红外辐射，而且也可探测飞机蒙皮的红外辐射，真正具备了全向攻击能力。
导引头工作在3－5微米波段的范围内，大于通常情况下云雾或烟尘的颗粒尺寸，具有很好的穿透性，因此探测距离更远。同时，这种导引头还能具有一种区别诸如曳光弹等多目标对抗措施的能力，抗干扰能力非常强。光学部件安装在一个滚动/摆动的万向框架上，增大了导引头的框架角，使其跟踪目标时的离轴角扩大，从而提高了导引头的后视能力。
二是更新了将探测到的目标信息转换成制导指令信号的电子部件。AIM-9X导弹的制导电子装置包括一个C-80数字式跟踪器和一组惯性组件，前者利用导引头探测精确的目标图像，可以选择目标上的易损点，具有很高的抗干扰能力和极佳的杂波抑制能力。由于具备原位测试和重新编程的功能，所以AIM-9X导弹成为一种数字式导弹。
与AIM-9M导弹不同的是，AIM--9X导弹增加了电子线路来联接制导系统的电子器件与其它部件，但由于弹体缺乏内部空间，这些线路不得不紧贴弹体下表面安装，屏蔽线路的盖板一直横跨导弹的大部分长度，以便减小阻力和保护线路。
三是改进了包括致冷装置、触发引信和两个热电池的中间段。AIM-9X导弹的导引头由于采用了没有时间限制的机械斯特林致冷装置，可连续工作很长时间，大大减少了维护工作量，也消除了致冷系统的污染问题，使30多年来美国海军和空军在发射架问题上各自为政的局面彻底改变。
因此，从技术上来说，AIM-9X导弹在复杂环境条件下的性能优于目前装有普通双波段红外导引头的俄罗斯R-73近程空空导弹。1999年7月14日和9月1日，F/A-18战斗机和F－15战斗机分别在中国湖和白沙靶场完成首次制导发射试验，均击中QF-4靶机，成为AIM-9X导弹发展的一个里程碑。
三种攻击方式在实际空战条件下，AIM-9X导弹主要通过三种模式截获和攻击具有红外辐射特征的目标。一旦红外辐射源进入导引头的视野，电子装置将产生特定的音频信号，这时飞行员通过耳机就可以听到导弹已经截获目标的提示。
第一种是直接瞄准引导模式。飞行员通过操纵飞机机动飞行，使雷达瞄准线直接锁住敌机，AIM-9X导弹自然地指向目标。此时导引头的红外探测能量被转换成能够满足制导需要的电子信号，并一直跟踪目标直到受到寻的器万向支架的限制。
第二种是“响尾蛇”扩展截获模式(SEAM)。当飞行员用机载火控雷达搜索目标时，AIM-9X导弹的导引头随动于雷达瞄准线，一旦截获目标，导弹内的导引头联锁装置被打开，导弹开始持续地跟踪目标。
第三种是头盔瞄准具引导模式。由于AIM-9X导弹的近距截击包线明显大于目前现役的任何一种空空导弹，飞行员可以通过移动头盔来引导其导引头瞄准大离轴角目标，而这一战术的关键是与AIM-9X导弹同步研制的联合头盔指示系统(JHMCS)，它能够明显增强战斗机的空战能力。
作为由波音公司、洛克希德公司、美国空军和美国海军联合发展的一项计划，JHMCS是美国研制的第一种用于战斗机的生产型头盔指示系统，将主要安装在F－15、F-16、F/A-18和F/A-22等各种战斗机上，正在研制中的F－35联合攻击机也考虑采用这种系统。
JHMCS上装有磁性头部跟踪系统，通过一个单目小型阴极射线管把字符直接投影在飞行员的护目镜上，显示的字符与平显上的相同。因此，飞行员能从JHMCS上看到各种数据，如空速、高度、航向和目标距离等，避免在目视空战中低头看座舱内部各种显示器的过程，从而在瞬息万变的格斗中争取到宝贵的时间和空间，大大增强了近距空战效能。
在目标偏离飞机轴线角度很大的情况下，JHMCS的最大特点是允许飞行员使用AIM-9X导弹瞄准敌机，并可证实导弹已经锁定了目标。这样，飞行员无需通过机动动作进入有利位置，只需将头部转向目标，AIM-9X导弹的导引头将被自动引导到飞行员注视的方向。一旦导弹锁定目标，飞行员只需按压控制杆上的开关，这种发射后不管的导弹将自动地攻击目标，这有利于提高载机的生存能力。
1998年10月22日，美国空军首先在F-15战斗机上验证了JEMCS，一个月后美国海军也第一次在F/A-18战斗机上完成了JHMCS的试飞，主要测试了安装适用性、大过载机动下显示目标的稳定性和持续跟踪目标的精确性。2000年3月31日，F/A-18战斗机在有红外干扰的格斗场景中首次使用JHMCS发射AIM-9X并击中QF-4靶机。
JHMCS的飞行试验总共持续了一年半，其结果令美国空军和海军非常满意。据称，该装置在作战试验期间已显示出超过预计的实用性，捕获目标只需3－5秒，而采用平视显示器一般需要30－40秒。如果战斗机上装备AIM-9X导弹，飞行员可以充分利用JHMCS来增强战斗机的格斗性能，在视距内空中格斗中具有“先敌发现、先敌射击”的能力，拓宽了近距空空导弹的作战范围，在空战中具有更大的灵活性。美国海军和美国空军已在1月29日正式批准波音公司开始JHMCS的批生产，预计订货量超过1500套。
发展前景看好
作为“响尾蛇”家族的新成员，AIM-9X导弹保留了体积小、重量轻、成本低和可靠性高的特点，同时大大提高了离轴发射能力和敏捷性能，使其作战效能跃上了新的台阶。特别是由于具备了“发射后不管”这一突出特点，美国海军和空军对其寄予厚望，期待现役战斗机上能够凭借新一代“响尾蛇”空空导弹，在今后的空战近距格斗中重新夺回霸主地位。
随着各种技术和试验的日趋成熟，AIM-9X空空导弹的应用范围正在逐渐扩大。今年4月9日，美国空军“全球力量战斗机综合试验部队”(GPFCTF)的一架F－16战斗机首次成功地进行了一次AIM-9X空空导弹的发射试验，从而拉开了现役600多架F-16战斗机装备这种格斗导弹的序幕。同时，美国空军经过研究后宣称，第四代F/A-22战斗机装备AIM-9X导弹后，将能担负起防御巡航导弹的作战任务。由于未来的巡航导弹具有体积小和隐身性能好的特点，对于雷达制导的AIM-120先进中距空空导弹来说，发现和摧毁巡航导弹的能力将受到极大限制。而F/A-22战斗机将充分发挥AIM-9X导弹的制导和控制方面的优异性能，通过探测巡航导弹发动机尾焰和蒙皮上的红外辐射，在视距内截获并摧毁飞行中的巡航导弹，甚至还有可能用于拦截中、远距空空导弹。
与此同时，美国海军也在初对将其改进为潜艇水下发射的防空导弹表示出浓厚的兴趣，并初步将其命名为“海蛇”。美国海军希望，水下潜艇将可以利用鱼雷发射管发射AIM-9X导弹，摧毁悬停在水面上空的反潜直升机，从而改变以往水下潜艇在这种情况下只能保持静音或者下沉到更深处的被动局面。此外，美国空军还计划对MQ-9“捕食者”无人机是否能够装备并发射AIM-9X空空导弹进行评估。
根据计划，美国国防部将耗资50亿美元，在时间内购买10097枚AIM-9X导弹，其中5000枚装备海军，5097枚装备空军，这些导弹将陆续装备美国海军和空军的F-16、F/A-18E/F以及F-35、F-22等战斗机。除此之外，部分机动性较差的飞机也可装备AIM-9X导弹，借助它的高机动能力来改变原有空战方式，增大攻击目标时的空域范围，提高自身作战生存能力。从中可以看出，新一代“响尾蛇”导弹正在成为美国空军和美国海军的新宠，不仅将成为现役和未来战斗机的格斗利刃，而且还可能成为潜艇和无人机的贴身锐器，再次续写“响尾蛇”家族的荣耀与传奇。
