سابقه ساخت این تسلیحات به پس از جنگ جهانی دوم بازمی‌گردد که قدرت‌های برتر به فکر تجهیز هواگردهای خود جهت اجرای موفق طرح‌های دفاع هوایی افتادند تا بتوانند علاوه بر ایمن سازی هواپیماهای خودی، به نحو موثر فعالیت یگان‌های هوایی دشمن متخاصم را دچار اختلال کرده و آنها را منهدم کنند، لذا در این عرصه نوظهور، تلاش‌های بسیاری صورت گرفت که منجر به تبلور دانشی نوین در زمان کوتاه و در قالب موشک‌هایی شد که نسبت به نمونه‌های زمین پایه پدافندی از اندازه به مراتب کوچکتری برخوردار بود اما پیچیدگی‌های بسیاری داشتند و هر کشوری توانایی دستیابی به دانش ساخت آنها را نداشت.
این موشک‌ها به صورت کلی به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ نخست: دسته بندی بر اساس نحوه هدایت آنهاست که بر پایه هدایت «حرارتی» و «راداری» استوار است.
در نحوه هدایت حرارتی، موشک با بهره گیری از یک جستجوگر فروسرخ در بخش دماغه، پس از رهاسازی از جنگنده حامل به سمت هدفی که به صورت متمایز در پهنه آسمان گرما تولید می‌کند روانه می‌شود و با آن برخورد می کند.
این موشک جهت نیل به این هدف، قابلیت بهره گیری در فواصل درگیری کوتاه خصوصا نبردهای هوایی نزدیک که با نام «داگ فایت» شناخته می شود را داراست و متکی به دریافت منبع حرارت از موتور جنگنده است که نسبت به محیط اطراف هواپیما دمای بالاتری داشته و جهت مقابله با آن، از فلر یا شراره‌های آتشین استفاده می شود که با رهاسازی انبوه از جنگنده، میدان دید جستجوگر فروسرخ را پر از اهداف کاذب می‌کند، هرچند در نمونه های جدید این موشک‌ها، قابلیت تصویرسازی وجود دارد که پردازشگر موشک با تطبیق تصویر دریافتی و تایید هدف اصلی می تواند از میان انبوهی از اهداف کاذب آن را منهدم کند.
این موشک‌ها پس از رهاسازی به صورت مستقل از جنگنده عمل می‌کنند و از قیمت کمتر و شرایط عملیاتی ساده‌تری نسبت به نمونه‌های راداری برخودار هستند که به عنوان می توان به AIM-9 «سایدوایندر» آمریکایی، R-73 «آرچر» روسی و PL-7 چینی اشاره داشت که در خدمت نیروی هوایی ارتش است.
دیگر نحوه هدایت، بر اساس امواج راداری است که خود به سه دسته «نیمه فعال» و «فعال» و «غیرفعال» تقسیم می‌شود.
در نمونه نخست، موشک تا لحظه آخر توسط جنگنده مادر هدایت شده و خلبان با درنظر گرفتن شرایط عملیاتی و در صورت مهیا بودن نیازمندی‌ها جهت پرتاب موشک ازجمله فاصله، اقدام به قفل برای روی هواگرد دشمن کرده و موشک را رها می‌کند که در طی مسیر، موشک هوا به هوا از طریق جستجوگر موجود بر روی دماغه، امواج بازتاب شده رادار هواپیمای مادر از هواگرد هدف را دریافت و به دقت به سوی آن روانه می‌شود.
در این سازوکار، خلبان مجبور است تا لحظه برخورد، قفل را بر روی دشمن حفظ کند.
دقت برخورد در این روش در صورت رعایت پارامترهای مورد نیاز بالا است و از نمونه‌های این‌گونه موشک‌ها می‌توان به AIM-7 «اسپارو» و R-27 «آلامو» روسی نام برد که بر روی جنگنده‌های نهاجا مورد بهره برداری قرار می‌گیرد.
دیگر نمونه هدایت راداری، نسخه هدایت فعال است که پیشرفته‌ترین موشک‌های هوا به هوای امروز جهان در این دسته قرار دارند.
این تسلیحات می‌توانند با دریافت اطلاعات از رادار هواپیمای حامل، مسیر حدودی و محدوده هدف مورد نظر را در پردازشگر خود ذخیره کرده و پس از رها سازی و طی مسیری مشخص، بدون نیاز به تصحیح اطلاعات توسط جنگنده مادر، به صورت مستقل و اصطلاحا شلیک کن - فراموش کن (Fire and forget) با بهره گیری از رادار موجود در سر موشک، مسیر را تصحیح و به سمت هدف رهسپار شوند.
این گونه موشک‌ها جهت بهره گیری موثر می‌توانند در بخشی از پرواز خود با بهره گیری از دیتالینک یا دریافت اطلاعات از هواپیمای پرتاب کننده، دقت خود را بالاتر ببرند، اگرچه هواپیماهای جنگنده در بهره گیری از این موشک از خطر هدف قرار گرفتن تا حد زیادی ایمن هستند چرا که پس از شلیک نیاز به نگه داشتن قفل بر روی هواگرد متخاصم نبوده و می توانند منطقه را به سرعت ترک کنند، اما ممکن است موشک به دلیل بهره‌گیری دشمن از سامانه‌های نسل جدید جنگ الکترونیک یا فرار هواپیمای هدف، به خطا برود و به همین دلیل است که هیچ گاه از حداکثر محدوده برد آنها جهت شلیک استفاده نمی شود.
همچنین موشک های راداری با رهاسازی باریکه‌های آلومینیومی که با نام «چَف» شناخته می‌شوند، ممکن است منحرف شود چرا که در این صورت، یک هدف کاذب برای رادار آنها ایجاد می‌شود که می تواند جهت عملکرد را تغییر دهد.
از نمونه موشک های هدایت فعال می‌توان به موشک AIM-54 «فینیکس» در خدمت نیروی هوایی کشورمان و موشک های AIM-120 «امرام» آمریکایی، R-77 روسی و PL-12 چینی اشاره کرد.
در نمونه «غیرفعال راداری»، موشک پس از رهاسازی از هواپیمای حامل، با بهره گیری از جستجوگر خود، امواج رادار را از جنگنده دشمن دریافت کرده و آن را دنبال می کند تا به منبع انتشار دهنده رسیده و خود را منفجر کند که به آن آشیانه یابی غیرفعال نیز می گویند.
لازم به ذکر است که این موشک ها می توانند هدایت ترکیبی نیز داشته باشند و همچنین در صورت نیاز به مانند تمامی موشک های هوا به هوا از هرنوع یا پدافندی از «فیوز مجاورتی» برخوردار هستند تا در صورت ناکامی از رسیدن به هدف خود را در نزدیک آن منفجر کنند تا ترکش ها باعث آسیب شود.
موشک های هوا به هوا بر یک اساس دیگر نیز تقسیم‌بندی می شوند؛ یعنی عملکرد بر اساس «فعالیت در داخل میدان دید یا اصطلاحا برد کوتاه» که موشک های حرارتی در این بخش طبقه بندی می‌شوند و دیگری «فعالیت فراتر از میدان دید یا برد بلند» که موشک‌های راداری را شامل می‌شود.
منبع: خبرگزاری فارس