美国空军测试变异导弹，飞行中能弯曲弹身锁定目标

美国空军研究实验室在本周于科罗拉多州奥罗拉举行的2023年空军和太空部队协会战争研讨会上展示了正式名称为铰接式弹头技术(MUTANT，意为变异)的导弹效用改造项目。AFRL表示，MUTANT核心概念利用了可追溯到1950年代的相关研究和实验，并经过了六年在相关技术方面所做的研发，从而发展出了带有铰接式弹头的导弹。这种导弹的弹头可以弯曲，从而增强导弹击中目标的机动性和准确性。

我们知道空空导弹的翼面按弹体纵向的气动布局包括鸭式布局、正常式布局、旋转弹翼布局、无尾式布局、无翼式布局，各有其优缺点， 弹翼沿弹身径向布置形式包括平面型、十字型与X型等，其中鸭式布局升阻比大，响应快，舵面效率高等。主要缺点是鸭舵很难作滚转控制，还需要陀螺舵等辅助，主要用于近程弹，旋转弹翼跟他类似。正常式布局响应慢、体积小、重量轻、阻力小，飞行速度更快、机动过载更大。但除了无翼式布局外，都有中部弹翼或前部鸭舵，这就会增大导弹的阻力，从而影响射程。而无翼式布局通常应用于高速防空导弹，但也有ASRAAM这种近程弹，随着导弹攻角提高到30-40度，弹体升力能占全弹升力的60%~70%，就可以取消弹翼减阻提高射程，导弹的体积减小便于挂载，但控制系统难度更高，机动性降低，需要长时间保持大攻角，另外就是红外/雷达导引头必须要大视场，以保证对目标持续跟踪。

既然无尾三角翼优点不少，MUTANT就在这个布局上作文章。想要追踪目标航向修正不一定要靠鸭翼，实在不行导弹头部弯曲一下呗！这样再大机动的目标也逃不过导引头的追踪，弯曲的弹身还能够起到鸭舵的某些功效。为此AFRL开发了一种由紧凑型电磁马达、轴承、齿轮和结构组成的电子控制驱动铰接部件的系统，设计允许将组件布线通过圆形通道进入飞机机体，应用ACAS[关节控制驱动系统]技术。

这种铰接结构类似于F-35B发动机上使用的三轴承旋转喷管，这种喷管主要由发动机过渡转接段。三段喷管筒体、三个轴承、密封装置、作动机构以及控制系统等组成，三段筒体间通过轴承进行联接并实现一定运动规律的相对转动，从而实现向下偏转，而MUTANT设计会更简单，毕竟不需要考虑内部高温问题，但转动将是全向的。

为了在空对空导弹中使用MUTANT结构，铰接结构必须能够承受高温和与高速飞行相关的其他力，导弹的整个头部必须能够承受飞行中快速改变方向的影响。因此AFRL一直在研究一种“包含填充有弹性体的金属内部骨架的复合结构”。MUTANT网站表示，它预计这种结构的最终设计适用于以高超音速飞行的导弹，其中组件可能暴露在超过900摄氏度的温度下。

在具体实验方面，AFRL已经在实验室环境中以及通过使用火箭橇对该系统的各个组件进行了多次地面测试，使用的原型是经过大量修改的AGM-114地狱火空对地导弹。AFRL表示，另一轮地面测试将在2024财年结束时结束，“最终实现基于地狱火的原型机的双关节和机动鳍控制”，当然用他只是为了好改造好研究，毕竟空间大，并不是最终用于改造地狱火导弹，最终MUTANT还是要应用到空空导弹上去。

AFRL表示美国军队未来会面临越来越多的机动性越来越强的空中威胁，包括先进的战斗机、无人机和导弹。无人驾驶平台无需考虑人类飞行员的身体限制，很可能会以高超音速甚至高超音速飞行，同时进行特别极端的机动。这可能会降低现有导弹系统对付它们的效率，而这正是MUTANT技术的强项，通过以有限的成本拦截更远距离的高机动目标或威胁来满足未来的下一代制空权NGAD要求。当然这种导弹也有很多缺点亟待克服，比如弹体弯曲后气动外形将会大变，控制系统设计起来可能更加困难，可能需要不同的控制率，占用的较长弹体空间同时也会影响射程和机动性，这不一定是正向的。同时这个结构需要更进一步加强弹体，否则铰接结构将始终是弹体的弱点，而普通的气动布局也可通过换用更大视场/探测范围的导引头做到持续跟踪，以燃气舵等增强机动性，可能在成本上和技术复杂程度上更具优势。因此还需要继续观察AFRL的后续公布的信息，才能知道这种结构对导弹性能有多大帮助。

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