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日本的空空导弹都是由三菱电机公司主持设计的，另外日本技术研究本部也参与了研制工作。目前已经研制出的先进空空导弹包括90式(AAM－3)和04式(AAM－5)近距格斗导弹，99式(AAM－4)中距拦射导弹。
90式空空导弹
90式空空导弹是三菱电机公司在美国“响尾蛇”AIM－9L基础上研制的，因此两者在结构及外形上很相似。但是作为AIM－9L的仿制改进型，90式也有一些自己的独特之处。最明显的区别是90式的X字型鸭翼根部前缘有尖锐的狗牙形边条，其作用是为了减小激波对鸭翼的影响，从而改善鸭翼的操纵效率。另外。90式近似矩形的尾翼翼展比AIM-9L要小一些，并取消了AIM-9L尾舵后缘的陀螺舵。
90式空空导弹采用大长细比弹体，鸭式气动布局，弹翼与尾翼前后呈X-X形配置。全弹从前到后分为导引头舱、控制舱、战斗部舱、动力舱。其中导引头舱装有日本电气公司(NEC)研制的红外，紫外双色导引头，有良好的抗背景干扰和红外干扰弹的能力。控制舱装有电子组件、电池、伺服组件(主要包括燃气发生器、气缸、活塞、摇臂、电磁线圈等，用其把制导电信号转换成弹翼的操纵力矩)，在控制舱外有脐带电缆。战斗部舱装有小松制作所研制的重达39千克的破片式杀伤战斗部。NEC公司研制的主动激光近炸引信，触发引信，保险解除及点火装置。这种引信是在发射后，导弹向弹体斜前方发射激光束，当侧面的传感器接收到反射波后即引爆战斗部。同时该引信装备大量传感器进行激光束的发射和接收，可以精确测定目标象限，从而保证战斗部可以定向打击目标。动力舱装有一台由石川岛播磨公司研制的高能微烟固体火箭发动机，燃烧时间约2秒。
与AIM－9L相比，90式的作战包线得到扩展，转弯速度提高，离轴发射角增大，抗红外干扰能力和命中概率也有所提高。杀伤威力更是大大超过AIM－9L(后者战斗部只有9.5千克)。
日本研制90式空空导弹的主要目的就是为了取代AIM－9L。目前该导弹已批量服役，主要装备日本航空自卫队F－15J/DJ、F－4EJ改以及F－2MB战斗机。
99式空空导弹
99式空空导弹是日本自行发展的第一种中距空空导弹。尽管该导弹在外形上与美国的AIM－120C5很相似，但实际上99式并没有借鉴AIM－120的设计，而是在日本航空自卫队现役的美制AIM－7F“麻雀”基础上改进发展来的。这样可降低研制风险，又可充分利用AIM－7F弹体组件和悬挂发射装置，还能使导弹与载机的整合工作大大简化。
99式采用大长细比、小翼展、尾部控制的正常式气动外形布局。弹翼与尾翼前后呈X-X形配置。其中布置在弹体中部的全动弹翼采用与AIM－120B相似的切尖三角形(其中一对弹翼可差动偏转，起横滚稳定作用)，起纵向稳定作用的全动尾翼采用梯形。全弹从前到后分为导引头舱、战斗部舱、控制舱和动力舱。其中导引头舱内装小型弹载主动毫米波雷达、电子组件、惯性基准装置、电池组、线束以及结构部件等：战斗部舱内装小松制作所研制的定向破片杀伤战斗部、激光近炸引信，触发引信、保险解除及点火装置(带1个安全离机距离测定装置)。弹载计算机利用导引头获得的目标距离和接近速度等信息，计算出最佳引爆延迟时间，输给引信引爆战斗部装药，以获得最佳杀伤效果。控制舱装有陀螺仪、弹载计算机、电池、伺服组件和数据链天线，并通过螺栓与火箭发动机尾裙上的钢制壳体相连。动力舱装有一台石川岛播磨公司研制的新型高能微烟双推力固体火箭发动机，延长了燃烧时间。同时通过搭载装备的小型化相对增加了燃料舱的容积，再加上阻力最小的弹体结构设计和飞行控制方式，使射程大幅提高(可达AIM－7F的2倍，也超过了AIM-120)。
99式空空导弹的制导体制采用惯导 数据链 主动雷达末制导相结合的复合制导，提高了有效发射距离，并获得发射后不管和多目标攻击能力。
尽管该导弹在1999年定型，但是其整体性能与美国的AIM－120相比并不占什么优势，特别是99式导弹挂载时不但需要MIL－STD－1553B数据总线支持，还需要装备专用的信号发送装置，而能同时满足这两个要求的只有少量经过MSIP(多阶段改进计划)改进的F－15J/DJ战斗机。为继续提高99式的性能并拓展其应用范围，当时的日本防卫厅从2004年起开始实施一项以F－2A/B战斗机为搭载对象。名为“搭载主动雷达寻的导弹研究”的项目，总投资约28亿日元。在此改进项目中，99式空空导弹的主要改进之处包括：提高主动雷达导引头的自导距离；开发先进的信号处理技术，并改善中段制导性能。以提高导弹对大离轴目标的反应及攻击能力；提高抗干扰能力：改善弹体结构，使导弹能更好地对付高机动目标；降低导弹的杀伤低界，使其能够拦截巡航导弹；提高信号发送能力，扩展挂载的载机范围；进一步降低成本等。这种经过多项改进的99式空空导弹被命名为99改，目前已经完成性能试验及在F－2A/B战斗机上的挂载试验，预计将于2010年开始服役。据防卫省介绍，新的99改空空导弹单价约8000万日元(83.3万美元)。
04式空空导弹
04式新一代近距格斗空空导弹是日本航空自卫队为了取代90式空空导弹而研制的，其外形与欧洲的IRIS－T新型格斗空空导弹很相似。但实际上04式与日本研制的其它空空导弹一样，也非全新设计，而是在90式基础上发展的。04式基本沿用了90式的弹体结构，但采用了正常式气动布局。弹翼与尾翼前后呈X－X形配置，其中4片弹翼布置在弹体中后部，外形结构是类似于IRIS－T那样的边条翼(既提高机动过载，又起加强筋的作用)。4片全动尾翼形状为切角矩形。04式空空导弹的弹体尾部采用了类似美国AIM－9X的设计，装有推力矢量装置。
04式采用了NEC公司研制的焦平面阵红外成像导引头(但不清楚是扫描形式还是凝视形式)，有很强的探测和识别目标能力，并有很高的抗自然和人工红外干扰能力。此外，该导弹还装有环形激光陀螺。使得导弹的转弯速度提高，离轴发射角增大。平衡环由两轴(方位角和仰角)增加到三轴(方位角、仰角和横滚)，确保导引头能够向任何方向作大角度转动，扩大了视界，并且具备发射前锁定和发射后锁定的功能，可对目标实施全向攻击。当该导弹采用发射后锁定时。前期采用惯性制导，末端改为红外成像自动寻的；当导弹采用发射前锁定时，全程都采用红外成像制导。
04式空空导弹的战斗部为小松制作所研制的定向破片式杀伤战斗部，配用NEC公司研制的新型激光近炸引信，触发引信。发动机为新型高能微烟固体火箭发动机，燃烧时间比90式导弹的发动机时间长，使射程提高到35千米，具备了一定的超视距攻击能力。
与90式相比，04式在大离轴角发射能力、全向攻击能力、制导能力、机动过载、射程等方面都有了飞跃。整体技术性能与AIM－9X、IRIS－T、“阿斯拉姆”等不相上下，是世界第四代格斗空空导弹的佼佼者。性能先进，价格自然也就不菲。据介绍，每枚04式空空导弹的生产单价高达6000万日元(62.5万美元)。另外，要想充分发挥04式的性能，日本航空自卫队还必须为飞行员配备头盔瞄准具。为此，日本岛津制作所自行研制了供F－15J/DJ战斗机飞行员使用的头盔瞄准具。对于F－2A/B战斗机来讲，目前还无法使用04式空空导弹。为此，日本航空自卫队提出将对04式做进一步改进，以便让该导弹最终能挂载到F－2A/B上。
90式空空导弹
90式空空导弹是三菱电机公司在美国“响尾蛇”AIM－9L基础上研制的，因此两者在结构及外形上很相似。但是作为AIM－9L的仿制改进型，90式也有一些自己的独特之处。最明显的区别是90式的X字型鸭翼根部前缘有尖锐的狗牙形边条，其作用是为了减小激波对鸭翼的影响，从而改善鸭翼的操纵效率。另外。90式近似矩形的尾翼翼展比AIM-9L要小一些，并取消了AIM-9L尾舵后缘的陀螺舵。
90式空空导弹采用大长细比弹体，鸭式气动布局，弹翼与尾翼前后呈X-X形配置。全弹从前到后分为导引头舱、控制舱、战斗部舱、动力舱。其中导引头舱装有日本电气公司(NEC)研制的红外，紫外双色导引头，有良好的抗背景干扰和红外干扰弹的能力。控制舱装有电子组件、电池、伺服组件(主要包括燃气发生器、气缸、活塞、摇臂、电磁线圈等，用其把制导电信号转换成弹翼的操纵力矩)，在控制舱外有脐带电缆。战斗部舱装有小松制作所研制的重达39千克的破片式杀伤战斗部。NEC公司研制的主动激光近炸引信，触发引信，保险解除及点火装置。这种引信是在发射后，导弹向弹体斜前方发射激光束，当侧面的传感器接收到反射波后即引爆战斗部。同时该引信装备大量传感器进行激光束的发射和接收，可以精确测定目标象限，从而保证战斗部可以定向打击目标。动力舱装有一台由石川岛播磨公司研制的高能微烟固体火箭发动机，燃烧时间约2秒。
与AIM－9L相比，90式的作战包线得到扩展，转弯速度提高，离轴发射角增大，抗红外干扰能力和命中概率也有所提高。杀伤威力更是大大超过AIM－9L(后者战斗部只有9.5千克)。
日本研制90式空空导弹的主要目的就是为了取代AIM－9L。目前该导弹已批量服役，主要装备日本航空自卫队F－15J/DJ、F－4EJ改以及F－2MB战斗机。
99式空空导弹
99式空空导弹是日本自行发展的第一种中距空空导弹。尽管该导弹在外形上与美国的AIM－120C5很相似，但实际上99式并没有借鉴AIM－120的设计，而是在日本航空自卫队现役的美制AIM－7F“麻雀”基础上改进发展来的。这样可降低研制风险，又可充分利用AIM－7F弹体组件和悬挂发射装置，还能使导弹与载机的整合工作大大简化。
99式采用大长细比、小翼展、尾部控制的正常式气动外形布局。弹翼与尾翼前后呈X-X形配置。其中布置在弹体中部的全动弹翼采用与AIM－120B相似的切尖三角形(其中一对弹翼可差动偏转，起横滚稳定作用)，起纵向稳定作用的全动尾翼采用梯形。全弹从前到后分为导引头舱、战斗部舱、控制舱和动力舱。其中导引头舱内装小型弹载主动毫米波雷达、电子组件、惯性基准装置、电池组、线束以及结构部件等：战斗部舱内装小松制作所研制的定向破片杀伤战斗部、激光近炸引信，触发引信、保险解除及点火装置(带1个安全离机距离测定装置)。弹载计算机利用导引头获得的目标距离和接近速度等信息，计算出最佳引爆延迟时间，输给引信引爆战斗部装药，以获得最佳杀伤效果。控制舱装有陀螺仪、弹载计算机、电池、伺服组件和数据链天线，并通过螺栓与火箭发动机尾裙上的钢制壳体相连。动力舱装有一台石川岛播磨公司研制的新型高能微烟双推力固体火箭发动机，延长了燃烧时间。同时通过搭载装备的小型化相对增加了燃料舱的容积，再加上阻力最小的弹体结构设计和飞行控制方式，使射程大幅提高(可达AIM－7F的2倍，也超过了AIM-120)。
99式空空导弹的制导体制采用惯导 数据链 主动雷达末制导相结合的复合制导，提高了有效发射距离，并获得发射后不管和多目标攻击能力。
尽管该导弹在1999年定型，但是其整体性能与美国的AIM－120相比并不占什么优势，特别是99式导弹挂载时不但需要MIL－STD－1553B数据总线支持，还需要装备专用的信号发送装置，而能同时满足这两个要求的只有少量经过MSIP(多阶段改进计划)改进的F－15J/DJ战斗机。为继续提高99式的性能并拓展其应用范围，当时的日本防卫厅从2004年起开始实施一项以F－2A/B战斗机为搭载对象。名为“搭载主动雷达寻的导弹研究”的项目，总投资约28亿日元。在此改进项目中，99式空空导弹的主要改进之处包括：提高主动雷达导引头的自导距离；开发先进的信号处理技术，并改善中段制导性能。以提高导弹对大离轴目标的反应及攻击能力；提高抗干扰能力：改善弹体结构，使导弹能更好地对付高机动目标；降低导弹的杀伤低界，使其能够拦截巡航导弹；提高信号发送能力，扩展挂载的载机范围；进一步降低成本等。这种经过多项改进的99式空空导弹被命名为99改，目前已经完成性能试验及在F－2A/B战斗机上的挂载试验，预计将于2010年开始服役。据防卫省介绍，新的99改空空导弹单价约8000万日元(83.3万美元)。
04式空空导弹
04式新一代近距格斗空空导弹是日本航空自卫队为了取代90式空空导弹而研制的，其外形与欧洲的IRIS－T新型格斗空空导弹很相似。但实际上04式与日本研制的其它空空导弹一样，也非全新设计，而是在90式基础上发展的。04式基本沿用了90式的弹体结构，但采用了正常式气动布局。弹翼与尾翼前后呈X－X形配置，其中4片弹翼布置在弹体中后部，外形结构是类似于IRIS－T那样的边条翼(既提高机动过载，又起加强筋的作用)。4片全动尾翼形状为切角矩形。04式空空导弹的弹体尾部采用了类似美国AIM－9X的设计，装有推力矢量装置。
04式采用了NEC公司研制的焦平面阵红外成像导引头(但不清楚是扫描形式还是凝视形式)，有很强的探测和识别目标能力，并有很高的抗自然和人工红外干扰能力。此外，该导弹还装有环形激光陀螺。使得导弹的转弯速度提高，离轴发射角增大。平衡环由两轴(方位角和仰角)增加到三轴(方位角、仰角和横滚)，确保导引头能够向任何方向作大角度转动，扩大了视界，并且具备发射前锁定和发射后锁定的功能，可对目标实施全向攻击。当该导弹采用发射后锁定时。前期采用惯性制导，末端改为红外成像自动寻的；当导弹采用发射前锁定时，全程都采用红外成像制导。
04式空空导弹的战斗部为小松制作所研制的定向破片式杀伤战斗部，配用NEC公司研制的新型激光近炸引信，触发引信。发动机为新型高能微烟固体火箭发动机，燃烧时间比90式导弹的发动机时间长，使射程提高到35千米，具备了一定的超视距攻击能力。
与90式相比，04式在大离轴角发射能力、全向攻击能力、制导能力、机动过载、射程等方面都有了飞跃。整体技术性能与AIM－9X、IRIS－T、“阿斯拉姆”等不相上下，是世界第四代格斗空空导弹的佼佼者。性能先进，价格自然也就不菲。据介绍，每枚04式空空导弹的生产单价高达6000万日元(62.5万美元)。另外，要想充分发挥04式的性能，日本航空自卫队还必须为飞行员配备头盔瞄准具。为此，日本岛津制作所自行研制了供F－15J/DJ战斗机飞行员使用的头盔瞄准具。对于F－2A/B战斗机来讲，目前还无法使用04式空空导弹。为此，日本航空自卫队提出将对04式做进一步改进，以便让该导弹最终能挂载到F－2A/B上。