Peluru kendali udara ke udara

Peluru kendali udara ke udara adalah rudal yang ditembakkan dari pesawat dengan target untuk menghancurkan pesawat musuh. Umumnya rudal jenis ini memakai satu atau lebih motor roket yang dapat berbahan bakar padat atau cair. Untuk rudal modern, terdapat jenis propulsi Ramjet.

Sistem pemandu

Sistem pemandu rudal jenis ini terdiri dari beberapa cara antara lain adalah anti-radiasi, inframerah, laser atau elektro-optik. Target kemudian dihancurkan dengan menggunakan hulu ledak yang dipicu dengan sebuah pemicu jarak atau pemicu kontak.

Pemandu radar

Sistem pemandu radar umumnya digunakan untuk rudal jarak menengah atau jauh di mana sinyal inframerah target umumnya terlalu lemah untuk dilacak detektor inframerah. Ada dua macam rudal berpandu radar yaitu aktif dan semi-aktif. Rudal dengan sistem pemandu radar aktif mempunyai sistem radarnya sendiri untuk mendeteksi dan melacak targetnya. Tetapi ukuran dari antena radar dibatasi oleh diameter rudal yang kecil sehingga membatasi jangkauan deteksi rudal. Untuk mengatasi hal tersebut, rudal harus memiliki cara lain (umumnya sistem pemandu inersial) untuk mendekati target sebelum mengaktifkan radarnya.
Rudal berpandu radar semi-aktif adalah lebih umum. Rudal jenis ini mendeteksi energi radar yang dipancarkan dari target. Sinyal radar dipancarkan oleh pesawat penembak. Dengan ini berarti pesawat penembak harus menjaga penguncian target sampai dapat dijangkau rudal, sehingga membatasi daya manuver pesawat penembak yang dapat membahayakan pesawat seiring dengan ancaman musuh. Rudal jenis ini juga lebih gampang dikacaukan (jamming) karena jarak pesawat penembak ke target lebih jauh dibandingkan jarak target ke rudal.
Rudal berpandu radar dapat diatasi dengan manuver terus menerus yang mengakibatkan penguncian yang terhenti, menyebarkan chaff atau menggunakan electronic counter-measures.

Pemandu inframerah

Sistem pemandu inframerah akan melacak panas yang dihasilkan pesawat musuh. Detektor inframerah pada awalnya memiliki tingkat sensitivitas rendah sehingg hanya bisa melacak panas yang dihasilkan saluran pembuangan pesawat. Ini berarti pesawat penyerang harus bermanuver untuk dapat menembakkan rudal ketika berada di belakang pesawat musuh. Sinyal inframerah yang melemah ketika jarak makin menjauh juga menjadi kendala sistem lama.
Rudal berpandu inframerah modern dapat mendeteksi panas dari bagian manapun dari pesawat musuh yang menjadi panas oleh adanya gesekan dengan udara. Hal ini membuat pesawat penembak tidak perlu bermanuver untuk mencari posisi di belakang pesawat musuh sebelum dapat melepaskan tembakan. Walaupun demikian hal ini tetap dapat memperbesar kemungkinan mengenai target.
Untuk mengatasi rudal jenis ini, digunakan flare yang lebih panas dari pesawat sendiri sehingga rudal akan melacak panas yang lebih tinggi tersebut. Penelitian terkini mengembangkan alat laser yang dapat menghancurkan sistem pemandu inframerah di rudal.
Rudal modern seperti ASRAAM menggunakan pencitraan inframerah sehingga rudal dapat "melihat" target (seperti sebuah kamera video digital) dan dapat membedakan antara pesawat dengan sumber panas seperti flare. Sistem ini juga memiliki sudut lebar sehingga pesawat penyerang tidak perlu harus berada dalam garis lurus dengan target untuk dapat dikunci. Pilot hanya perlu menggunakan helmet mounted sight (HMS) dan kemudian "melihat" targetnya sebelum melepaskan tembakan. Su-27 Rusia dilengkapi dengan sebuah sistem pencari dan pelacak inframerah dilengkapi dengan pengukur jarak laser untuk sistem HMS-nya.
Untuk dapat bermanuver dari sudut tembak yang kurang memadai pada jarak pendek untuk mencari targetnya, rudal udara ke udara dilengkapi dengan pendorong vektor yang memungkinkan rudal untuk berputar arah.

Elektro-optikal

Elektro-optikal adalah sistem pemandu terbaru dalam pemandu misil. Salah satu rudal yang memakai pemandu elektro-optikal adalah Python-5 Israel.

Disain

Rudal udara ke udara umumnya berbentuk panjang, silindris tipis untuk mengurangi gesekan dengan udara pada kecepatan tinggi. Di bagian depan terdapat pelacak yang dapat berupa radar, detektor inframerah atau elektro-optikal. Di belakangnya terdapat sistem yang mengontrol penerbangan. Di bagian tengah terdapat hulu ledak yang dikelilingi logam yang akan berpencar ketika meledak. Di bagian belakang terdapat sistem propulsi yang berupa roket atau sejenisnya. Roket berbahan bakar padat pendorong ganda umum digunakan, tetapi beberapa rudal jarak jauh menggunakan bahan bakar cair untuk meningkatkan jangkauan dan menghemat bahan bakar untuk manuver akhir. Misil modern menggunakan motor yang menghasilkan sedikit asap - misil-misil awan menghasilkan jejak asap tebal yang dapat dengan mudah dilihat oleh kru pesawat target.

Jangkauan

Jangkauan efektif rudal dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti ketinggian, kecepatan, posisi dan arah pesawat target. Contohnya Vympel R-77 mempunyai jangkauan resminya 100 km. Hal ini benar untuk kondisi posisi saling berhadapan, tidak bisa menghindar dan pada ketinggian tinggi. Pada ketinggian rendah, jangkauan efektif dikurangi 75%-80% (sekitar 20–25 km). Jika target melakukan manuver menghindar, maka jangkauan efektif berkurang. Lihat tabel perbandingan rudal udara ke udara untuk informasi lebih lanjut. Jangkauan efektif rudal udara ke udara dikenal dengan istilah no-escape zone yang berarti jarak di mana target tidak bisa lagi menghindar ketika rudal diluncurkan.
Pilot yang kurang dilatih dan pilot tentara bayaran lebih mementingkan nyawa cenderung meluncurkan rudal pada jarak maksimum dengan hasil yang kurang efektif. Pada perang Ethiopia-Eritrea 1998-2000, pilot dari kedua belah pihak menembakkan lebih dari selusin rudal jarak menengah R-27 (AA-10) dari jarak jauh dengan hasil buruk. Tetapi ketika pilot SU-27 Ethiopia yang lebih terlatih memutuskan untuk mengejar dengan rudal jarak pendek R-73 (AA-11), hasilnya lebih fatal bagi pesawat Eritrea.