RIM -7 Sea Sparrow - RIM-7 Sea Sparrow

RIM-7 Sea Sparrow
RIM-7 Sea Sparrow
Type	Overflate-til-luft- missil
Opprinnelsessted	forente stater
Servicehistorikk
I tjeneste	1976 - i dag
Produksjonshistorie
Produsent	Raytheon og General Dynamics
Enhetskostnad	$ 165 400
Spesifikasjoner
Masse	230 kg
Lengde	3,7 m
Diameter	20 tommer
Stridshode	Ringformet sprengningshode med eksplosjon, 41 kg
detonasjon ; mekanisme	Nærhet uskarpt , ekspanderende stang , med en drepningsradius på 27 fot (8,2 m)
Motor	Hercules MK-58 rakettmotor med fast drivstoff
Vingespenn	3 fot 4 in (1,02 m)
operasjonell ; spekter	10 km (19 km)
Topphastighet	4.256 km/t (2.645 mph)
veiledning ; system	Semi-aktiv radar homing
Launch ; -plattformen	Skip

RIM-7 Sea Sparrow er et amerikansk skipsbåren kortdistans luftfartøy og anti-missil våpen system, først og fremst beregnet på forsvar mot anti-skip missiler . Systemet ble utviklet på begynnelsen av 1960-tallet fra AIM-7 Sparrow luft-til-luft-missil som et lett " punktforsvars " våpen som kan ettermonteres eksisterende skip så raskt som mulig, ofte i stedet for eksisterende pistolbasert anti -flyvåpen. I denne inkarnasjonen var det et veldig enkelt system styrt av en manuelt rettet radarbelysning.

Etter introduksjonen gjennomgikk systemet en betydelig utvikling til et automatisert system som ligner på andre amerikanske marinemissiler som RIM-2 Terrier . Samtidige forbedringer av Sparrow for luft-til-luft-rollen førte til lignende forbedringer i Sea Sparrow gjennom 1970- og 80-tallet. Etter det tidspunktet gikk luft-til-luft-rollen over til AIM-120 AMRAAM, og Sea Sparrow gjennomgikk en rekke oppgraderinger strengt for sjømannsrollen. Det ligner nå AIM-7 bare i generell form; den er større, raskere og inkluderer en ny søker og et oppskytningssystem som er egnet for vertikal sjøsetting fra moderne krigsskip.

Femti år etter utviklingen er Sea Sparrow fortsatt en viktig del av et luftvernsystem i lag, og gir en komponent med kort/mellomdistans som er spesielt nyttig mot sjøskummende missiler.

Historie

Bakgrunn

Høyhastighets jetfly som flyr i lave høyder utgjorde en alvorlig trussel mot marinestyrker på slutten av 1950-tallet. Når de nærmet seg skipenes lokale horisont, ville flyet plutselig dukke opp på relativt nært hold, og gi skipene bare sekunder til å svare før flyet droppet nyttelasten og trakk seg. Dette ga flyet en enorm fordel i forhold til tidligere våpen som dykkbombere eller torpedobombere , hvis lave hastighet tillot dem å bli angrepet med en viss effektivitet av luftvernkanoner . Fordelen var så stor at da Royal Navy ble truet med den nye sovjetiske krysseren i Sverdlov -klassen , svarte de på en ikke -lineær måte ved å introdusere Blackburn Buccaneer -flyet for å angripe dem.

Ytterligere forbedring av flyets evner mot skip var en rekke presisjonsstyrte våpen . Tidlige design ble først brukt i andre verdenskrig med manuelt kontrollerte våpen som Fritz X , og utviklet seg til semi-autonome cruisemissiler , for eksempel Raduga KS-1 Komet , som stolte på en kombinasjon av første veiledning fra oppskytende fly og terminalveiledning på selve missilet. Disse systemene tillot flyet å starte angrepene sine utenfor rekkevidden av luftfartsvernvåpen i relativ sikkerhet. Bare tilstedeværelsen av defensive krigere som opererer på lange avstander fra skipene kunne gi dekning mot disse angrepene, ved å angripe oppskytningsflyet før de kunne lukke på skipene.

US Navy- doktrinen understreket langtrekkende luftdeksel for å motvirke både høyhastighetsfly og missiler, og utvikling av nyere forsvar for kort rekkevidde ble stort sett ignorert. Mens marinen utviklet dyre langdistanse jagerfly som Douglas F6D Missileer , sto de fleste skipene igjen med eldre våpen, vanligvis Bofors 40 mm kanoner eller Oerlikon 20 mm kanoner . På begynnelsen av 1960 -tallet var deres evne mot moderne fly og missiler begrenset; mangel på hurtigreagerende fester, gunsight-radarer med begrenset nøyaktighet og lange avviklingstider for brannkontrollsystemene medførte alle at pistolene neppe var i stand til å reagere effektivt mot høyhastighetsfly.

Innføringen av sjøskummende raketter økte dramatisk trusselen mot disse skipene. I motsetning til den tidligere generasjonen anti-skipsmissiler (ASM), nærmet sjøskummere seg på lavt nivå, som et angrepsfly, og gjemte seg til siste øyeblikk. Missilene var relativt små og mye vanskeligere å treffe enn et angripende fly. Selv om de eldre forsvarene kan betraktes som en troverdig trussel mot et stort fly i lav høyde eller et missil som nærmer seg i større høyder, var de mot en sjøskummende missil ubrukelige. For å lykkes med å bekjempe denne trusselen, trengte skip nye våpen som var i stand til å angripe disse målene så snart de dukket opp, nøyaktig nok til å gi dem en høy sannsynlighet for første drap - det ville være lite tid til et nytt forsøk.

Point Defense Missile System (PDMS)

Den amerikanske hæren stod overfor et lignende problem med å forsvare seg mot angrep fra høyhastighets jetdrevne angrepsfly . I dette tilfellet var den lokale horisonten generelt enda mer begrenset, blokkert av trær og åser, og engasjementstider kunne måles i sekunder. De konkluderte med at et pistolbasert system rett og slett var ubrukelig i denne rollen; da radaren hadde låst seg fast og kanonsiktet beregnet riktig "bly", ville det ikke være tid til å skyte mot målet mens det var innenfor en pistols relativt korte rekkevidde. Missiler, derimot, kunne gradvis justere tilnærmingen mens de fløy mot målet, og deres nærhetssikringer betydde at de bare trengte å komme "nær nok".

I 1959 startet hæren utviklingen av MIM-46 Mauler , som monterte et nytt høyhastighets-missil på toppen av det allestedsnærværende M113-pansrede personellbærer- chassiset, sammen med en mellomdistans søkeradar og en egen sporings- og belysningsradar. For å håndtere de raske responstidene som var nødvendig, var brannkontrollsystemet halvautomatisk; operatører ville se mål på søkeradaren og prioritere dem, brannkontrollsystemet ville velge dem innenfor angrepsområde og automatisk drept rakettene mot dem og skutt opp. Siden missilet ville operere nær bakken i svært rotete miljøer, brukte den en kombinasjon av stråleridning langs belysningsradaren og en infrarød søker i nesen, noe som tillot sporing så lenge banen foran eller bak missil forble fri for hindringer.

De samme grunnleggende engasjementsparametrene - høyhastighet og de tilhørende flyktige siktetider - gjaldt også for sjøskummende fly og missiler. Sjøforsvaret hadde til hensikt å tilpasse Mauler til bruk ombord ved å fjerne søkeradaren og koble den til de eksisterende skipsbårne radarsystemene i stedet. 9-boksers bærerakett og belysningsradar vil bli beholdt i et relativt kompakt feste. Utviklingen startet i 1960 under "Point Defense Missile System" (PDMS), marineversjonen som ble kjent som "RIM-46A Sea Mauler". Sjøforsvaret var så selvsikker i Sea Mauler at de modifiserte utformingen av deres siste fregatter , Knox -klassen , for å innlemme et mellomrom på bakdekket for Sea Mauler -løfteraketten.

Sjøforsvarets tillit til Mauler viste seg å være feilplassert; i 1963 hadde programmet blitt nedgradert til en ren teknologiutviklingsinnsats på grunn av fortsatte problemer, og ble kansellert direkte i 1965. Alle tre av interessentene, den amerikanske hæren, US Navy og British Army , begynte å lete etter en erstatter. Mens britene tok en langsiktig tilnærming og utviklet det nye Rapier-missilet , krypede den amerikanske hæren og marinen for å finne et system som kunne settes inn så raskt som mulig. I møte med veiledningsproblemet i et rotete miljø bestemte hæren seg for å tilpasse det infrarøde AIM-9 Sidewinder- missilet til MIM-72 Chaparral . Dette var basert på AIM-9D, en halejager, og ville være ubrukelig for marinen der målene hans ville nærme seg. De krevde et radarstyrt system, og dette førte naturligvis til AIM-7 Sparrow. De vurderte også Chaparral for mindre skip på grunn av den mye mindre størrelsen, men det ble aldri forsøkt slike passformer.

Grunnleggende punktforsvarsmissilsystem (BPDMS)

Mark 115 bemannet direktør, opprinnelig brukt til å veilede en havspurv til målet som en del av BPDMS.

Raskt organisering av "Basic Point Defense Missile System", BPDMS, ble den nåværende AIM-7E fra F-4 Phantom tilpasset bruk ombord med overraskende hastighet. Hovedutviklingen var den nye Mark 25 trenbare bæreraketten utviklet fra ASROC -bæreraketten, og Mark 115 manuelt rettet radarbelysning som så ut som to store søkelys . Betjeningen var ekstremt enkel; operatøren ville bli ledet til mål via talekommandoer fra søkeradaroperatørene, og han dro deretter belysningen på målet. Den relativt brede strålen til radaren behøvde bare å være i målets generelle retning, idet det kontinuerlige bølgesignalet blir Doppler forskjøvet av det bevegelige målet og viser seg sterkt selv om det ikke var sentrert i strålen. Skyteskytteren ville automatisk følge bevegelsene til belysningsapparatet, slik at når missilet ble avfyrt, ville det umiddelbart se signalet reflekteres utenfor målet.

I denne formen ble Sea Sparrow testet på destroyer -eskorte USS Bradley fra februar 1967, men denne installasjonen ble fjernet da Bradley ble sendt til Vietnam senere samme år. Testingen fortsatte, og mellom 1971 og 1975 ble Sea Sparrow montert på 31 skip i Knox- klassen, skrog 1052 til 1069 og 1071 til 1083. Det "savnede skipet" i serien, Downes (DE-1070), ble i stedet brukt til å teste en oppgradert versjon (se nedenfor).

Sea Sparrow var langt fra et ideelt våpen. Rakettmotoren ble designet med forutsetningen om at den ville bli lansert i høy hastighet fra et fly, og er derfor optimalisert for et langt cruise med relativt lav effekt. I overflate-til-luft-rollen vil man heller ha veldig høy akselerasjon for å la den fange opp sjøskumringsmål så snart som mulig. Effektprofilen er også egnet for cruising i tynn luft i store høyder, men i lave høyder gir den ikke nok kraft til å overvinne motstand og reduserer rekkevidden dramatisk; noen estimater indikerer at havspurven bare kan være effektiv til 10 kilometer, omtrent en fjerdedel av rekkevidden til den luftutsendte spurven. En motor med mye høyere effekt vil forbedre ytelsen sterkt, til tross for kortere brenningstid.

Et annet problem er at spurven styres med sine midtmonterte manøvreringsvinger. Disse ble brukt på spurven fordi de krevde mindre energi for grunnleggende manøvrer under cruise, men dette gjorde raketten mindre manøvrerbar totalt sett, noe som ikke var godt egnet for hurtigreaksjonsvåpenet. I tillegg betydde de drevne vingene at de ikke lett kunne tilpasses å brette, og derfor ble oppskytningscellene dimensjonert til vingene i stedet for missillegemet, og tok mye mer plass enn nødvendig. Selv om Sea Sparrow var ment som et lite missilsystem som kunne passe til et bredt spekter av skip, var skyteskytingen relativt stor og ble bare utplassert til større fregatter, destroyere og hangarskip . Til slutt var den manuelt rettet belysningen begrenset til bruk om natten eller i dårlig vær, noe som neppe var oppmuntrende for et skipsbåren våpen der tåke var en vanlig forekomst.

Forbedret grunnleggende punktforsvarsmissilsystem (IBPDMS)

USS O'Brien lanserer en Sea Sparrow-missil, vist med midtvinge fremdeles brettet da den forlater en NSSM Mark 29-skyteskyting 5. november 2003.

To Mark 95 ubemannede belysningsradarer som ble brukt til å lede en havspurv til målet.

I 1968 signerte Danmark, Italia og Norge en avtale med den amerikanske marinen om å bruke Sea Sparrow på skipene sine, og samarbeide om forbedrede versjoner. I løpet av de neste årene ble en rekke andre land med i NATO SEASPARROW Project Office (NSPO), og i dag inkluderer det 12 medlemsland. Under denne paraplygruppen startet programmet "Improved Basic Point Defense Missile System" (IBPDMS) selv mens den opprinnelige versjonen ble distribuert.

IBPDMS dukket opp som RIM-7H, som egentlig var RIM-7A med de midtmonterte vingene modifisert for å kunne brettes. Dette ble gjort på en måte som ligner på transportørbaserte fly; vingene var hengslet på et punkt omtrent 50% langs spennet, med de ytre delene rotert tilbake mot rakettens kropp. Dette gjorde at de kunne lagres i strammere beholderrør i den nye Mark 29 -bæreraketten, og åpnes automatisk når de ble sluppet ut av røret.

Søkeren ble modifisert for å jobbe med en rekke veiledningsradarer, inkludert de som ble brukt med eksisterende europeiske missilsystemer. Produksjonen av RIM-7H begynte i 1973 som NATO Sea Sparrow Missile System (NSSMS) Block I. For bruk i den amerikanske marinen ble det nye Mark 95-belysningssystemet også introdusert, lik det opprinnelige Mark 115, men med automatisk veiledning som kan brukes i alle vær. Mark 95 dannet grunnlaget for det høyt automatiserte brannkontrollsystemet Mark 91.

Oppgradering av missiler

I 1972 startet Raytheon et Sparrow-oppgraderingsprogram for å bevæpne den kommende F-15 Eagle , og produserte AIM-7F. F-modellen erstattet det eldre analoge styresystemet med en solid state- versjon som kunne fungere med F-15s nye puls-doppler-radar. Styresystemet var mye mindre, noe som gjorde at stridshodet kunne flyttes fra sin tidligere bakmonterte posisjon til en foran de midtmonterte vingene, og økte i vekt til 39 kg. Å flytte den fremover tillot også at rakettmotoren ble forstørret, så den ble erstattet av en ny dual-thrust-motor som raskt akselererte missilet til høyere hastigheter, og deretter slo seg ned til et lavere skyvekraft for cruise. De nye missilene ble raskt tilpasset sjørollen på en måte som ligner på RIM-7H, og produserte RIM-7F. Det nye missilet brukte den nedre modellbetegnelsen til tross for den nyere teknologien enn H -modellen.

En annen stor oppgradering til AIM-7 fulgte, AIM-7M. M-en inkluderte en ny monopulsradar- søker som tillot den å bli skutt ned fra et fly i høyere høyde mot et mål som ellers var maskert av bakken. Den nye modellen inkluderte også et fullstendig datastyrt veiledningssystem som kan oppdateres i feltet, i tillegg til å redusere vekten ytterligere for enda en oppgradering av stridshoder. Det datastyrte styringssystemet inkluderte også en enkel autopilot som tillot missilet å fortsette å fly mot det siste kjente målstedet selv med tap av et signal, slik at lanseringsplattformen kunne bryte låsen i korte perioder mens missilet var i flukt. Alle disse modifikasjonene forbedret også ytelsen mot lavhøyde sjøskumringsmål. M -modellen gikk inn i USAs operasjonelle tjeneste i 1983.

Den opprinnelige RIM-7E var i stand til å fly på omtrent mach 2+, mellom 30 til 15 000 meter (98 til 49 213 fot), med en rekkevidde på 15–22 kilometer (8,1–11,9 nmi) (avhengig av målhøyden). RIM-7F forbedret forestillingene, men også nærhetssikringen mot lave flygende mål, ettersom minimumshøyden ble redusert til 15 meter eller mindre. RIM-7M var i stand til å slå mål i en høyde på 8 meter (26 fot), noe som ga en viss evne mot sjøskummende missiler som Exocet.

Mens det ble jobbet med M -modellen, introduserte den amerikanske marinen også en oppgradering for Mark 91 brannkontrollsystem, "Mark 23 Target Acquisition System" (TAS). TAS inkluderte en mellomstor 2D-radar og IFF- system som matet informasjon til en ny konsoll i skipets kampinformasjonssenter . Mark 23 oppdaget, prioriterte og viste potensielle mål automatisk, noe som forbedret reaksjonstidene for systemet som helhet. Mark 23 brukes også til å velge mål for de fleste andre våpensystemer, inkludert skuddskudd og andre missilsystemer. TAS begynte å gå inn i flåten i 1980.

Evolved Sea Sparrow blir senket ned i VLS -rør

NSPO brukte også oppgradering av M -serien som en mulighet til å oppgradere systemet slik at det kunne lanseres fra et Vertical Launching System (VLS). Denne endringen bruker pakken "Jet Vane Control" (JVC) som er lagt til bunnen av missilet. Ved oppskytning øker en liten motor i JVC missilet opp over sjøsettet, og bruker deretter lameller som er plassert i sin egen eksos for raskt å drepe raketten inn i riktig linje med målet, som mates til JVC under oppskytningen. Når det gjelder havspurven, er det ingen forskjell mellom å bli skutt direkte fra en opplærbar bærerakett eller å bruke JVC, i begge tilfeller blir missilet aktivt og ser direkte på målet.

En siste oppgradering til Sparrow var AIM-7P, som erstattet Ms veiledningssystem med en forbedret modell som gjorde det mulig å sende oppgraderinger fra midtbanen fra lanseringsplattformen via nye bakmonterte antenner. For luft-til-luft bruk tillot dette at missilet ble "loftet" over målet og deretter ledet ned mot det når det nærmet seg; dette gir missilet større rekkevidde ettersom det tilbringer mer tid i tynnere luft i høyden. Ved bruk av sjøfart betydde dette at det også kunne styres direkte mot små overflatemål som ellers ikke ville dukke godt opp på radar, slik at skipets kraftigere søkeradarer kunne gi veiledning til missilet nærmet seg målet og det reflekterte signalet ble sterkere. Dette ga også Sea Sparrow en veldig nyttig sekundær anti-shipping rolle som gjør at den kan angripe mindre båter.

Ground lansert Sea Sparrow

RIM-7 SAM slepte bæreraketter

Taiwan driver bakkebaserte havspurv som en del av Skyguard SHORAD -systemet. Fem hundre missiler gikk i tjeneste i 1991 og er utplassert på tilhengere med fire kasseoppskyttere. I 2012 ble de midlertidig trukket tilbake fra tjenesten etter et par missilfeil under testing samt feil i en relatert AIM-7 i de samme øvelsene.

Evolved Sea Sparrow missile (ESSM)

En lansering av ESSM. Legg merke til den forstørrede motorseksjonen.

Selv om marinen og luftvåpenet opprinnelig planla ytterligere oppgraderinger for Sparrow, særlig AIM-7R med en kombinert radar/infrarød søker, ble disse kansellert til fordel for den mye mer avanserte AIM-120 AMRAAM i desember 1996. Med koblingen mellom luftbårne og skipsbårne versjoner av Sparrow kuttet, foreslo Raytheon et mye mer omfattende sett med oppgraderinger til Sea Sparrow, RIM-7R Evolved Sea Sparrow Missile (ESSM). Endringene var så omfattende at prosjektet ble omdøpt til RIM-162 ESSM .

ESSM tar den eksisterende veiledningsdelen fra RIM-7P og passer den til en helt ny bakside. Den nye missilen er 10 tommer (25 cm) i diameter i stedet for de forrige 8 tommer, noe som gir en mye kraftigere motor. Det eliminerer også de midtmonterte vingene helt, og erstatter dem med lange finner som ligner på Standard-missilet (og praktisk talt alle andre marinemissiler siden 1950-årene) og flytter styringskontrollen til de bakre finnene. Den halefinebaserte styringen av ESSM bruker mer energi, men gir betydelig bedre manøvrerbarhet mens motoren fortsatt er i gang.

Mark 25-rakettpakken ble utviklet på 1990-tallet for å passe fire ESSM-er til en enkelt Mk 41 VLS- celle. For bruk av VLS er ESSM utstyrt med samme JVC -system som tidligere versjoner.