空军武器装备论文
一.俄罗斯三角旗设计局R-73射手导弹
实际上，R-73并不是真正的第四代空空导弹。它排在第一不是因为它的实力，而是因为它在发展第四代空空导弹中的独特地位。R-73像一条凶猛的鲶鱼，引领了第四代空空导弹时代的到来，它的发展为第四代空空导弹奠定了很多技术基础，甚至划分了一个清晰准确的技术门槛。R-73最初是苏联设计的新一代替代品，用于进一步改善和增强R-60蚜虫导弹的能力。旧的蚜虫导弹在设计上过于精巧。虽然体积很小，但战斗机可以携带大量，但R-60弹头太小，装药量不到6公斤，碎片很多。然而，在重量限制下产生的碎片质量小，损害不足。此外，火箭发动机总冲量小，射程远。R-60蚜虫在非洲拦截一架双活塞发动机的小型螺旋桨客机时，导弹准确击中了发动机的一侧，但飞机并没有受到什么大的损伤，仍然依靠一台发动机完成了任务。这场战斗让苏联空军失去了信心，决定放弃几乎没有潜力可挖的蚜虫，用新型米格战机研制新一代空空导弹。
苏联70年代的主要空战装备，被北约称为AA-8蚜虫的R-60导弹，是苏联转向轻小型作战武器的一次尝试，与苏联同时期的笨重武器完全不同。仅55kg的重量比同时期的西方响尾蛇导弹轻了30%，但由于弹头小，射程短，并不是很成功。
米格-29机翼下的导弹R-73被西方命名为AA-11射手。头上的红色盖子是苏联武器的传统配件，用于保护导引头窗口。这件1986亮相巴黎航展的西装，给了西方强烈的震撼。
R-73的设计并没有抛弃蚜虫的技术体系。相反，它的布局还是在蚜虫的基础上经过一些放大和创新后形成的。R-73长2900mm，弹径160mm，翼展510mm，重105kg，战斗部重7.4kg，设计相当复杂，有点违背苏联一贯采用简单技术手段获取武器的习惯。作为西方第四代导弹的一项措施，它为未来近程空空导弹的发展奠定了几项关键技术:
①气动布局复杂，气动控制简单。
R-73采用了极其复杂的气动布局。传统的鸭翼布局存在一些缺点，如前翼舵面攻角大于弹体攻角，在大机动攻角时容易出现早期失速现象。导弹设计必须考虑这个问题，舵偏角小。比如早期响尾蛇导弹的前翼方向舵偏转角只有65438±02度，限制了导弹机动潜力的提升。蚜虫使用复合前翅。在方向舵前增加一个固定翼，利用固定翼产生的下洗气流来减小前翼舵面的真实攻角，从而扩大方向舵的可用攻角。舵偏角可达65438±08度。此外，由固定翼和舵面组成的弯曲翼产生的升力大于单个舵面产生的升力，进一步增强了控制力。西方很多第三代高机动空空导弹也采用了这种设计。此外，R-73在前翼前方的弹头锥形表面上增加了一个可移动的风向标。可移动风向标有两个功能。一是可以为前翼提供准确、动态的攻角参考位置，使导弹控制计算机控制前翼舵面始终工作在最大气动角而不失速；第二，风向标本身也是一个前翼，它在气流中的角度和后翼的组合也能产生一个额外的升力。最大升力增量可以达到6-11%，也是非常可观的。结合的结果是R-73可以通过气动面获得比西方第三代近距空空导弹大得多的机动性。当时西方主力响尾蛇AIM-9L最大过载约22g，被称为超级响尾蛇的AIM-9M只有30g，而R-73可以达到40G。在AIM-9M对付7g机动目标的包线区域，R-73可以对付12G目标。R-73的尾翼也采用了小展弦比的条形机翼，接近条形，因为机动性高。一方面拥有更大的机翼面积以获得更大的气动升力，另一方面较长的弦长也可以加强导弹尾部的结构强度，这对于增加推力控制的R-73非常有效。R-73没有使用西方导弹常用的陀螺方向舵伺服副翼，而是使用阻尼伺服副翼控制鸭翼布局的滚转，阻力较小。
R-73前部复杂的气动设计，风向标的活动小翼不仅可以为机翼提供参考迎角，还可以提供部分升力效果。固定翼的翼展很小，只有机翼的一半，但弦长相当于一个边条，提供了很强的涡流来增强机翼的升力，也产生了部分下洗气流来减小机翼的真实迎角。
米格-29及其配备的头盔瞄准具，标准的米格-29空中优势挂载携带2枚R-27半主动制导中程空空导弹和4枚R-73近程空空导弹，主要设计对象是击败美国f15战斗机。德德合并让美国有机会直接测试这种空战系统，影响深远。头盔瞄准具和大型离轴导弹可以将交换比提高到4: 65438。
大离轴发射和头盔瞄准具的使用，进一步颠覆了能量空战的传统占领理论，由于机头视野被遮挡，飞机的占领不需要高于敌机，稍低一点更容易达到射击条件。同时，将滚动速度与保持目标之间的有机联系非常重要。迄今为止，头盔瞄准具是发展空空导弹大离轴能力的唯一技术途径，也是第四代空空导弹必须具备的标准。
③发动机推力控制矢量技术
大离轴发射能力大大扩展了导弹的杀伤区，但离轴角越大，导弹发射后需要承受的机动过载就越大。复杂先进的气动布局和控制可以实现更高的机动性，但导弹发射初期重量比较大，火箭发动机完全燃烧后导弹重量至少要减轻30%。此外，导弹在发射初期速度往往较低，发动机没有完全燃烧，所以较重，要靠机翼提供机动控制。R-73除了已经很复杂的气动布局之外，还增加了导弹的推力矢量控制，使导弹在发射初始阶段具有接近42度/秒的转向角速度。
R-73的气动布局是鸭式布局，设计推力矢量控制技术相对容易，因为推力矢量方向与鸭翼的升力方向一致。考虑到尾部的空间布局和火箭发动机的能量损失，三角旗的设计者选择在尾部布置四个扰流板来控制火箭喷气。扰流板技术的优势在于，如果不需要矢量控制，扰流板的存在不会干扰火箭喷管的气流工作。几乎没有推力损失，这样在需要远程时，导弹的基本性能不会被削弱。当需要推力矢量控制提供额外的外力时，需要力的方向的扰流板会切入射流，通过扰流板偏转的方式得到射流偏转角。扰流板最大可获得接近20度的喷流偏转角，一般在15度左右，火箭发动机的推力损失会根据扰流板的切割程度在8-8。
对于R-73尾翼的推力矢量细节，扰流板是通过微型液压设备切入尾喷管的气流，四个通道可以独立控制。扰流器由镍基高温合金制成，可靠性高。
推力矢量控制技术在发射初期和飞行器低速时非常有效，可以赋予导弹许多以前无法想象的能力，比如R-73首创的越肩射击能力，可以使导弹在空中画一个小圆圈，向前发射但攻击尾部后面的目标。推力矢量控制大大增加了导弹的初始机动能力，与气动舵面的组合控制力也增加了导弹的最大机动能力，成为第四代空空导弹的一个技术标准，从而引起选择低阻力气动布局构型、长燃烧时间火箭发动机等设计的一系列变化。
④先进的红外导引头。
在第三代近程空空导弹中，推广了锑化铟制冷点目标角度跟踪导引头的结构，可以对3-5微米的红外波段极其敏感。从AIM-9L开始的第三代红外近程导弹，具备了接近全向攻击的能力，但在远超1000m的距离上很难被发现，除非向目标机头方向施力。这个距离小于导弹在迎面飞行中瞄准所需的时间，实际上也不可能在目标迎面方向进行大角度范围攻击，所以只是一种假全向能力的导弹，全向只需要进入二代。
响尾蛇公司制造的刻度盘调制红外测角仪是第三代红外导弹的结构。镜头聚焦的光路上有一个部分不透明的旋转拨盘，会使目标的辐射能量减半。另外，当导弹轴线在零点正对目标时还有一个屏蔽问题，称为信号零点。R-73采用新型偏心光学扫描机和4元的十字锑化铟制冷装置，不仅去掉了会阻挡红外信号的调制盘，还增强了探测能力，因此不存在信号归零的盲眼现象，抗干扰能力大大增强。在西方导弹中，法国和以色列的第三代导弹采用了类似的设计。R-73的红外导引头基本达到了点跟踪导引头的极限，加上后期复杂的数字处理技术，抗干扰能力也达到了这种结构的极限。从射程上来说，R-73和AIM-9M都具备迎头4.5(且h=500m)到18km(h=15000m)的能力，但实际上此时的射程只是理论射程，这种导弹只有在导引头锁定目标后才能发射。在这种条件下，瞄准两架以0.9马赫速度迎面飞来的飞机飞到导弹的最小射击边界只需要2秒钟。非常糟糕的是响尾蛇导引头至少需要2秒才能锁定目标，所以根本不可能射中目标。在这种条件下，R-73探测目标的距离比响尾蛇远22%，锁定发射速度快，1.4秒内即可完成，勉强可以实现真正的全方位攻击。后期的R-73准备使用改进型D80导引头，具有双色红外功能，抗干扰能力进一步增强。导引头的数字电路也增加了可编程电子电路，据说红外成像的导引头也在实验中。