Sly coyote：开发超音速美国海军目标导弹
发射后立即启动火箭目标GQM-163A。 迄今为止，已经承诺了超过50战斗航班
投入使用十年后，具有极低海拔的轨道ATK GQM-163A超音速目标在同类产品中独树一帜
虽然越来越多地使用具有高度可靠性的模拟环境来模拟制导武器的对策并预测其所需的特性，但仍然需要进行全面的火力测试以证明系统在实际条件下的能力。 这决定了对能够模拟运动特征和可能威胁可见性迹象的空中目标的需求，以确认在模拟环境中理论评估的最终作战能力。
在许多情况下，这些目标是复杂的无人驾驶飞行器，其中包括航空电子设备，发动机和控制系统，它们允许您呈现威胁的特征参数，以便完全再现针对被测武器系统的循环及其对目标的不利影响。 然而，由于这些装置是一次性的，因此在模拟精度和成本之间总是存在矛盾：当模拟威胁是能够在轨道的最后一段中执行高过载操纵的低飞行超音速反舰导弹时，实现正确的平衡变得更成问题。
早在90年代，美国海军就着眼于过时的MQM-8G Vandal目标导弹库存减少，开始寻找具有极高可靠性的超音速掠海目标，并提出了对此的要求。为了提供培训 舰队 以及武器系统的开发，测试和评估。 目前由轨道ATK开发和制造的GQM-163A土狼导弹已经实现了这些目标。
根据Orbital ATK的战术和技术规范，GQMT63A SSST能够在巡航飞行中承受2,6马赫数的速度，然后降至最小15英尺高度，以接近10海里（18 km）的最终轨迹可以在水平面上执行高达12g的操作，在垂直平面上执行5g，同时保持速度M = 2,5。 此外，还可以安装各种附加的机载设备（例如，威胁签名模拟器和电子抑制套件），以满足每项任务的需要。 在空中目标世界中，Coyote在同类产品中是独一无二的。
需要空中目的
MQM-8G防暴计划植根于70中间，当时美国海军宣布迫切需要超音速空中目标，以便长期采购一种完全开发的，更具功能性的超音速反舰导弹替代品。 为了获得这个中间系统，舰队重新配置并修改了远程地对空导弹Talos RIM-8G; 当时使用冲压式喷气发动机的Talos液体火箭正在退役海军。
Talos-RIM-8G火箭部分
为了满足其需求，1984的舰队给了Martin Marietta一份开发AQM-127超音速低空目标（SLAT）超音速低空飞行目标的合同。 SLAT导弹是围绕混合火箭/喷气发动机制造的，但由于技术问题，进度延误和成本超支，该计划在1991关闭。
在1995年，在冷战结束后，俄罗斯严重缺钱，似乎想与包括前对手在内的所有人出售其军事资产，美国海军开始实施FCT（外国比较测试）计划关于超音速空中发射导弹MA-31，它是基于X-31苏联空对地战术导弹（北约代码AS-17 Krypton）。 MA-31目标导弹由McDonnell Douglas（后来的波音公司）通过俄罗斯公司Rosvooruzhenie购买，以满足美国海军对SSST系统的短期需求。 最初的EDT（扩展演示测试）演示遵循原始程序。
从F-31战斗机发射MA-4超音速低空目标
俄罗斯战术导弹空对地中程X-31。 （下图）X-31火箭归位头
命令 飞机 систем ВМС (NAVAIR) через офис программы по воздушным целям и ловушкам заключило контракт с Boeing в декабре 1999 года на поставку 34 мишеней МА-31 (Boeing ранее переделала 13 ракет в мишени МА-31 в рамках программы FCT/EDT).海军系统（NAVAIR）通过空中目标和陷阱计划办公室于31年XNUMX月与波音公司签订了提供XNUMX架MA-XNUMX目标的合同（波音此前根据FCT / EDT计划将XNUMX枚导弹转换为MA-XNUMX目标）。 Чтобы переделать Х-XNUMX в ракеты-мишени, российско-американское НП «Звезда-стрела» удалило из нее боевую часть, головку самонаведения и другие военные компоненты.为了将Kh-XNUMX转换为目标导弹，俄裔美国人NP Zvezda-Arrow从其中移除了一个弹头，一个制导头和其他军事部件。 Далее полуфабрикаты поставлялись на завод компании Boeing, где они окончательно становились мишенями за счет интеграции системы прекращения полета, бортовых пеленгационных передатчиков и телеметрической аппаратуры.然后将半成品交付给波音工厂，由于集成了飞行终端系统，机载测向发射机和遥测设备，它们最终成为目标。
这些计划是巨大的，波音公司在某些时候开始说美国海军将每年从20购买MA-30目标火箭到31。 然而，俄罗斯后来削减了这一计划，停止购买额外的导弹，实际上将技术支持降至最低。 到2007结束时，美国资产负债表上只剩下三个MA-31空中目标; 它们最终也在今年12月的评估测试中使用。
NAVAIR正在研究获得和转换俄制反舰导弹ZM80 Mosquito（NATO SS-N-22 Sunburn）的可能性，根据FCT计划，该导弹应该是“通过模拟威胁和执行SSST目标的美国目标”。 发出了一项要求，但就目前所知，目前尚未收到任何一枚蚊子标本作为目标导弹。
长期的SSST采购要求在整个90中仍然具有相关性，NAVAIR确定了三种特定类型的威胁，分类为威胁A，威胁B和威胁C（最重要），这是模仿的理想选择。 然而，第一次恢复SSST开发计划的尝试在10月1999失败，当时没有选择具有可接受的特性和成本平衡的建议解决方案。
但很快就宣布了一场新的比赛。 这次，NAVAIR选择了Orbital Sciences的出价，在6月2000签发了一份开发合同，初始价值为34百万美元。 他们设想生产六种SSST原型，地面和飞行测试，以及提供这些测试以及后续的生产，服务和技术支持选项，总价值为76百万。
4月5完成EMD-2005阶段。 实验目标GQM-163A以速度M = 2,5飞过目标船
设计与开发
NAVAIR颁布的SSST要求规定了能够在低空飞行并具有可选超音速的乏用目标导弹。 特别地，技术规范提供了最小2马赫数的速度并且在巡航飞行期间保持与表面的距离小于66英尺。
在至少35海里的巡航之后，飞机必须下降到15英尺的高度，并在超过11g的过载期间执行最后一次操纵。
对有效反射区域，中间点导航，特殊设备，飞行路径的准确性以及系统进一步发展的潜力也有特殊要求。
在设计从地面发射的SSST目标时，后者获得了名称为GQM-163A和名称Coyote的名称，Orbital将VFDR程序（可变流量管道火箭 - 可调流量的火箭冲压式喷气发动机）开发的固流冲压式喷射推进技术与美国空军合并，导弹的其余部件（特别是关于使用的标准导弹的发射加速器）和现成技术。 例如，在原始子系统的设计，开发和生产中，包括软件，自动驾驶仪和航空电子设备集成，使用已经为AQM-37D空中目标提供的现有雷神设备的组件。 此外，GQM-163的发布计划使用现有的Talos / Vandal发射器基础设施。
在实施发展计划时，他们寻求根据SSST的要求逐步降低风险并展示空中目标的能力。 特别是，需要确认直流螺旋桨的选择。 虽然从60-ies开始的舰队在不同时间发射了几个关于飞机和带直流发动机的导弹的程序，但它们都没有进入生产阶段。
GQM-163A目标导弹在San Nicolas岛上的Vandal发射器启动发动机时被拆除。 固体燃油加速器Mk 70用于通过导轨加速SSST，以启用冲压式喷气发动机
在这方面，Atlantic Research Corporation（现为Aerojet）作为Orbital ATK的分包商参与其中。 她负责为GQM-63A开发高速冲压式喷气发动机，包括进气系统。 名为MARC R282或SABER（固体空气呼吸冲压发动机）的变速喷气发动机使用具有过量可燃成分的固体燃料。 该阀用于控制飞行期间燃料流出和发动机推力的速度。
至于设计，MARC R282发动机包括一个气体发生器，四个二维进气口，一个带有设备的中间部件，一个节流阀和一个燃油喷射器，一个燃烧室和一个直通喷嘴。 发动机的底座直径为35 cm，长度为340 cm。
外部元件包括用于固定外部电缆通道的夹子和用于稳定器和控制装置的致动器的燃烧室支架。
气体发生器由钢制外壳和两个独立的钢制襟翼组成。 对于带有面燃的混合装料，使用具有过量可燃组分ARCADENE 428J的固体推进剂，其由具有末端羟基的聚丁二烯（粘合剂），高氯酸铵（氧化剂）和燃料混合物组成。
进气口基于先前为Advanced Low Volume Ramjet先进直通式发动机ALVRJ开发的设计; 这是一款70-s液体冲压式喷气发动机，在飞行试验中成功地展示了火箭/喷气发动机的概念。 进气喉部区域从ALVRJ项目转移到GQM-163A项目，并且在喉部区域和扩散器中进行了改进，以便在低迎角时提高性能。 钢制进气口包括用于排出气体的开口，压力头腔和V形导流装置。
MARC R282发动机的地面测试确定并确认了燃烧室的几何形状，固体燃料的化学成分，燃料阀和喷油器的设计，以及发动机性能的允许水平。 发动机试验分为两部分：大质量试验，在此期间进行不同发动机运行条件下的静态试验; 以及在正常飞行质量下检查设计的阶段，在此期间进行发动机性能和气候测试。
进行气体发生器的静态测试以确认燃料的燃烧特性，燃料混合物抑制剂的特性和壳体绝缘系统的可靠性，阀驱动和绝热参数的评估，以及压力控制软件的测试。 还在Aerojet Ait呼吸测试中心进行了额外的测试，以记录在模拟飞行条件下获得的特征和发动机运行的持续时间。
MARC R282发动机鉴定测试于12月2003完成。 测试设施包括两个独立的气体发生器组件和一个完整的发动机组件。 发动机组件包括用于稳定器和控制设备的致动器的质量模拟器，电缆通道和整流罩的组件。 这套资格测试包括定期重复温度波动，冲击和振动测试以及系统性能测试。
除了发动机测试程序之外，还在风洞中进行进气测试程序以确认其设计特性。 对于使用燃料成分过剩的燃料运行的相对较少研究的气体发生器，测试了危险因素，包括子弹击打，通过惰性屏障的爆炸传播和冲击效应。
俄罗斯超音速反舰导弹3М80Mosquito（北约名称SS-N-22 Sunburn）是GQM-163A目标导弹必须重现的威胁之一。
直流喷气发动机PKR P-100（3М80）
飞行测试
GQM-163A目标的飞行试验计划包括两个阶段。 在第一阶段，进行了两次不受控制的发射，以确定加速阶段的参数，飞机的空气动力学特性以及检查从加速阶段到冲压喷气发动机工作的过渡（70固体燃料第一级起动发动机发射带轨道的GQM-1.63A目标导弹并加速它进入超音速模式）。
在从5月2004到4月2005的不受控制的发射之后，进行了五次受控/受控飞行试验，其中EMD-1被命名为EMD-5; 与此同时，飞行试验的复杂性逐渐增加。 所有航班均从圣尼古拉斯岛试验场进行，该试验场是战斗海军航空中心海上试验场的一部分。
EMD-1测试是在今年5月18上的2004上进行的。 这次首次控制飞行（值得注意的是因为它是美国火箭首次使用固体火箭推进发动机飞行）证明了起动发动机的点火工作和第一级的稳定飞行。 还检查了从起动加速器的分离时刻到进气系统的操作开始时过渡到冲压式喷气发动机的操作的过程，检查了主发动机的起动和发动机运转时的飞行特性。 此外，还展示了部件的操作，惯性和GPS导航; 在300英尺的高度，飞机以行进速度飞行一段时间并转了一圈。 在飞行过程中，进气口压力数据部分丢失。
27八月2004年火箭EMD-2飞行在100脚的高度，安装了激光高度计，整个飞行都在收集数据。 飞行任务完全完成：该装置执行了五次水平转弯，5g过载，多次垂直转弯，4g过载。
12月14进行了第三次EMD-2004测试飞行，复杂程度进一步提高。 在巡航过程中，激光高度计记录了3脚面以上的高度，与30g过载相结合的机动动作和6g过载的曲折飞行。 这次所有飞行任务都已完成，包括飞行结束时设备的自毁。
EMD-4的测试是在24 March 2005上进行的，它们包括15英尺高度的Z字形飞行，10g过载以及在11,2g过载的同一高度的组合机动。 所有试飞目标都已实现。 （见视频）
EMD-5的最终实验飞行是在今年4月22的2005上进行的。 飞行计划包括飞越移动的船舶，组合机动（水平12g和垂直11g），以及用于装载进气系统的操纵。
在这次飞行中，GQM-163A火箭的飞行速度为M = 2,5，同时在海拔49英尺的海面上飞行，最大速度为M = 2,8。 她还成功地从发射场飞越50 km，并从一艘移动的遥控船上通过了20仪表。 整个飞行大约需要120秒，在此期间火箭从San Nicolas岛的发射场飞行大约100 km。 展示了所有飞行任务的性能，同时在操纵过程中记录了进气系统的正安全系数。
测试飞行表明完全符合冲压式喷气发动机MARC R282的要求，其设计无需更改。 根据Aerojet，飞行中的发动机参数非常接近基于地面测试结果的预测值。 此外，操纵过程中进气口的操作参数与风洞中的测试数据很好地对应，并且所产生的推力对应于为具有六个自由度的模拟飞行开发的数据。 符合发动机声明参数的最终指标是范围，几乎与计算数据一致。
今年11月10向Orbital发布了一批10 163 GQM-2001A导弹的初始生产订单，并在今年4月的10中选择了第二批2005导弹。 成功的飞行测试允许在今年6月的2005中决定批量生产的开始。
GQM-163 Coyote SSST目标导弹的首次战斗发射于10月2005进行。 就在两个月之前，使用了MQM-8G Vandal的最后四个目标。
在19开始时宣布了大规模生产2006目标的合同。 根据NAVAIR的说法，目前共购买了116 GQM-163A系统（包括前两批预生产批次，10系列批次和国外军售计划订单，但不包括实验样品和实验样品）。 28,7 st批次的合同价值10百万美元，于9月2016发布; 它包括五枚美国海军导弹和两枚日本导弹。
美国海军定期购买GQM-163A目标火箭计划在2023之前进行。 8月2016，NAVAIR发布初步通知，给予Orbital ATK 11批次的新合同，并在12和13批次上提供选项。 一个月后，发布了一份关于14方的计划合同的通知，其中包含15-17方的选项。 在所有情况下，根据固定价格合同，将购买空射GQM-163A目标导弹，并假设每批中将有最多24系统。 除目标火箭本身外，还将购买相应的设备，备件，生产时间长的组件和维护包。
GQM-163A目标能够实现低空飞行轨迹以模拟超音速巡航导弹和高空飞行轨迹以模拟超音速雷达导弹。
跟踪记录
GQM-163A Coyote目标导弹现已运行十年，提供武器系统的测试和评估以及舰队技术专家的培训。
“53战斗架次进行（没有EMD飞行），其中96％按计划飞行，”NAVAIR指挥部项目经理Tom Cecil上尉说，并补充说“GQM-163A继续超越性能和可靠性预期。” 由于飞行任务的频繁修改，以及新功能组的包含，它被证明是一个功能灵活的超音速目标，它保留了其作为测试和评估的重要手段的价值。
迄今为止，GQM-163A已通过认证，符合加利福尼亚州夏威夷San Nicolas岛，新墨西哥州White Sands以及法国南部海岸Ile du Levan岛测试场地的基础设施。
7 Talos Mk导弹的双发射发射器，以前也用于发射防暴目标，经过修改，用于从四个不同地点发射的GQM-163A Coyote。 “这些发射器目前位于圣尼古拉斯岛，夏威夷和新墨西哥州，”塞西尔说。 “尽管法国测试场地也获得了认证，但其发射器必须返回美国以满足机队的运营需求。”
GQM-163A Coyote的整体布局。 SSST目标导弹由两个主要子系统组成：固体燃料加速器MK 70和实际目标GQM-163A。 鼻子上安装了一个自爆系统，用于紧急飞行中断
Ile du Levan岛试验场唯一的发射是在4月2012举行的。 其目的是测试MBDA公司的主要防空导弹系统的性能，以实现低飞行的超音速目标。
购买一台GQM-9,2A系统和法国相关设备的价值为163百万美元的合同已于3月2007发给Orbital。 SSST能力的演示计划在2011年度进行，但由于ИльleduLevan射击场的一些问题，目标导弹飞行仅发生在2012年的四月。
在2013中，澳大利亚舰队在夏威夷试验场发射的两个GQM-163A目标上测试导弹，而日本技术研究所在白沙试验场进行了五次发射。
美国以外的GQM-163A SSST首次在今年4月的2012举行，位于法国Ile du Levan岛的导弹试验场
分阶段进化
NAVA1R和Orbital ATK已经实施了各种创新和改进，旨在从投入使用的那一刻起扩展功能能力并改进战斗使用SSST系统的策略。 因此，自2007结束以来，当两个目标以几秒的差异启动时，引入了“快速连续”要求。
另一项变化涉及GQM-163A套件。 包括软件，自动驾驶仪和航空电子设备（复杂航空电子设备）在内的先进部件的开发和生产已转移到雷神公司。 改进的GQM-163A航空电子设备基于轨道ATK模块化航空电子控制硬件（MACH）多程序系统。 车载计算机MACH具有现代，强大的计算核心，具有基于公开可用的面向对象的C ++应用程序的实时操作系统和软件架构。
所有工作都是为了解决与导航系统和航空电子设备套件过时相关的问题。 此外，还进行了改进，以确保可以安装增强系统功能的可选套件。 美国海军于9月2011采用了新配置的第一枚目标导弹; 并且此配置中已提供所有后续GQM-163目标。
正如预期的那样，GQM-163A Coyote SSST将至少在未来十年内在美国海军扮演超音速主力。 事实上，在173中取消多阶段超音速GQM-2015A目标火箭的计划意味着在可预见的未来，GQM-163A将成为舰队中唯一具有高度信心的超音速目标。
火箭目标GQM-163土狼
使用的材料：
www.shephardmedia.com
www.orbital.com
www.boeing.com
www.rocket.com
www.raytheon.com
www.ktrv.ru
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
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