深度:浅谈中国远程反舰导弹发展 北斗助鹰击100打击

2015年02月03日 12:30  新浪军事 微博 收藏本文
资料图:2014年刚开年,网络上就传出最新锐鹰击100反舰导弹(官方称AKD20)清晰照片。图中一架空军轰六M机翼下挂载一枚新型导弹,网友们称其为“鹰击100”。据外国媒体称,鹰击-100是在长剑10巡航导弹的基础上研制的空射型超远程反舰导弹。其威力强大,一枚足以瘫痪或击沉万吨   资料图:2014年刚开年,网络上就传出最新锐鹰击100反舰导弹(官方称AKD20)清晰照片。图中一架空军轰六M机翼下挂载一枚新型导弹,网友们称其为“鹰击100”。据外国媒体称,鹰击-100是在长剑10巡航导弹的基础上研制的空射型超远程反舰导弹。其威力强大,一枚足以瘫痪或击沉万吨

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  文/小飞猪

  基本技战术性能推测

  根据海外媒体的描述,“鹰击”-100导弹应该是一种类似于美国“战斧”反舰型的中远程高亚音速反舰导弹,此类导弹还有苏联在Kh-55巡航导弹的基础上发展而来的Kh-65SE远程巡航导弹。笔者认为,“鹰击”-100可能和这两种导弹一样,将“长剑”-10的地形匹配加末段景像匹配制导系统更换为主动雷达制导系统,同时用半穿甲爆破战斗部替代原来的高爆战斗部,考虑到部队后勤保障方面的通用性,“鹰击”-100可能最大限度地使用了“长剑”-10的关键设备和系统,如涡扇发动机等。可以想象,该导弹装备部队后将会显著提高中国海军的对海攻击能力。

  中美俄三国不约而同地用巡航导弹来改装反舰导弹,主要原因就是巡航导弹的巡航升阻比较大,航程较远(根据航程布列盖公式,飞行器的航程等于巡航升阻比飞行器速度/发动机油耗X发射时重量/燃料耗尽时重量的对数)。从这里可以看出,提高导弹射程的一个主要手段就是提高导弹的巡航升阻比。在战术导弹的气动布局之中,平面式布局的升阻比是比较高的一种,所谓平面布局指的是导弹只有一对儿弹翼,对称地配备在弹身两侧,从外表看与飞机的气动布局相仿,因此俗称为飞机式布局。这种布局的优点是展弦比大,诱导阻力小,对于高亚音速飞行器来说,诱导阻力占主要地位,所以这种布局的升阻比较大,导弹的航程也较大。巡航导弹多采用这样的布局就是这个原因。

  平面布局另外一个优点是由于弹翼少,因此导弹结构设计比较容易,重量较轻;另外,导弹在转弯进行机动飞行的时候,升力总是对准目标,战斗部可采用定向爆炸结构,有利于减轻导弹的质量。再者,导弹弹身两侧和弹体上表面没有突出物,因此在战机上挂载比较方便,不过缺点是机动性能较差,导弹横向尺寸较大,不容易装在发射箱这类尺寸有限的发射系统之内。

其射程估计在550至650千米之间,其射程衔接了鹰击62系列和DF-21D系列反舰弹道导弹之前的距离。该武器预计将与鹰击-9、鹰击-12、鹰击-83系列、鹰击-91、鹰击-18、鹰击-62系列DF-21D反舰弹道导弹组成六层反舰火力网系列。  资料图:其射程估计在550至650千米之间,其射程衔接了鹰击62系列和DF-21D系列反舰弹道导弹之前的距离。该武器预计将与鹰击-9、鹰击-12、鹰击-83系列、鹰击-91、鹰击-18、鹰击-62系列DF-21D反舰弹道导弹组成六层反舰火力网系列。

  随着技术的发展,这些缺点逐渐被克服,首先出现了收缩式弹翼,弹翼可以在发射前收入弹体,这样导弹的尺寸就大为减小。另外,笔者注意到,“鹰击”-100的尾翼采用X形布置,这表明它釆用了倾斜转弯技术,以提高机动能力。倾斜转弯是利用副翼的差动产生力矩,让导弹先倾斜一个角度,让升力对准所需方向,使导弹进行机动。根据国内外的工程经验,与十字形布局相比,X形布局在俯仰、偏航和滚转等方面都有更好的控制效率,因此导弹的机动性能也就更好。   

  在动力系统方面,“鹰击”-100采用的可能是涡喷或者涡扇发动机。与固体火箭相比,涡喷发动机是吸气式发动机,其氧气来源于空气,因此发动机重量较轻,尤其适合远程巡航导弹。从油耗上来讲,涡扇发动机更低一些,所以同样条件下导弹的射程更远。不过从成本上来讲,涡喷发动机结构更简单,成本更低,但是油耗相对较高,同样巡航升阻比较高,因此发动机油耗髙一些也是可以接受的,保证500-600千米射程应该没有问题。

  制导系统是“鹰击”-100比较关键的系统,直接关系到能否命中目标。“战斧”反舰型直接采用了 “鱼叉”反舰导弹的制导雷达系统。“鹰击”-100的制导系统可能采用中继惯导/卫星导航定位系统。从目前的资料看,中国在战术导弹的惯导领域取得了较大的进展,激光捷联惯导、光纤惯导等新技术已经在反 规导弹上得到运用,“北斗”二期工程也已经全面铺开,具备在亚太地区实用的能力,这样就为“鹰击”-100的远矩离攻击打下了坚实的基础。

  中国也发展了多种末制导雷达系统,适合“鹰击”-100使用,甚至不排除“鹰击”-100像“战斧”反舰型一样直接采用了“鹰击”-62中远程反舰导弹的末制导雷达系统。这种末制导雷达具备探测距离远、抗干扰能力强的特点,特别是作战比较灵活,实现多点航线规划,同时具备人在回路控制能力(就是末制导雷达把探测到的图像回送给载舰/载机的控制员,由其进行目标选择),不过,中国海军的未来作战对象拥有当今最为强大的电子战系统,包括高灵敏度的电子侦察系统、先进的主动干扰系统以及拖曳式诱饵,因此,如果远程反舰导弹单纯采用末制导雷达未必能够取得理想的战果。中国近年来已经展出了性能更好的雷达/红外成像制导系统,它由末制导雷达、红外成像探测系统两种探测系统组成,可以同时获取目标雷达和红外信号特征,能够在不同的波段上对目标辐射特性、反射特性、形体特性进行探测, 从而更好地区分目标与背景,具备更好的抗干扰能力。

  目标指示和制导系统

  如果从单纯的射程来讲,反舰导弹“飞”500千米并不是什么困难的事情,但是想准确击中舰艇这样的目标却不是一件容易的事,这是因为舰艇是移动的目标,必须保证导弹末制导雷达开机时,目标处于末制导雷达的探测范围内,因此需要目标指示与引 导系统随时掌握目标的运动状态,然后将相关数据发送给导弹,让其进行航迹修正,保证末制导雷达能够探测到目标。

资料图:中国军工生产的C-705反舰导弹资料图:中国军工生产的C-705反舰导弹

  以“战斧”导弹为例,以它的射程为500千米计算,根据国外同类巡航导弹的速度,其飞行速度就是900千米/时左右,飞完全程大约需要35-40分钟。水面舰艇的运动速度可以达到30节,大约45千米时,30-40分钟内大约可以运动35千米左右,由于导弹中继惯导系统也会发生偏差,加上导弹在飞行过程中会受到风、气流等因素的影响,因此会对导弹的航线精度造成影响。根据相关资料,“战斧”反舰型导弹在飞行500千米之后,其制导 误差会达到40千米左右。由于反舰导弹直径一般较小,末制导雷达的孔径也不大,所以探测距离和范围受到限 制,这样就有可能出现导弹飞抵预定位置且末制导雷达开机时,目标已经运动出雷达探测范围的情况。这就需 要外部目标指示系统为导弹提供中继制导,以修正导弹飞行过程中出现的误差。

  对远程导弹来说,制导本身并不困难,但是配备目标指示与制导系统却是一个非常复杂和困难的问题。我 们知道,导弹攻击目标的前提是知道目标在哪里,现代水面搜索雷达主要工作在微波波段,这个波段的雷达波 长较短,因此绕射能力差,可以视为直线传播,所以它无法“看到”地平线以下的目标,其雷达视距大致相当 于地球直径的平方根X (目标高度的平方根和雷达天线的平方根)。由于目标是海面目标,因此可以近似认为雷达视距大致等于雷达天线的平方根X地球直径的平方根。从这个角度估算,当雷达天线在1000米高度时,对于水面目标的探测距离大约是130千米。加上舰载直升机的作战半径一般多在100千米左右,所以一般水面舰艇的反舰导弹大约就是这个水平。行文至此,读者可能就会明白为什么大多数反舰导弹射程达到200千米左右就不再向上,原因就是目标指示与导引系统的限制。

  从雷达视距公式来看,想提高雷达天线的高度。就目前来说,目标指示与导引系统在大气层内探测能力最高的设备可能就是预警机。以E-2C为例,它的执勤高度大约在9000米,雷达视距大约在400千米左右。这样我们就知道,利用预警机可以支持射程为400千米的反舰导弹。根据有关资料,美国海军就曾经作过E-2C制导“战斧”反舰导弹的试验,其原因就是依靠舰载直升机已经无法发挥出“战斧”反舰导弹的战术技术性能。实际上,“战斧”反舰导弹的射程超过500千米,即使是E-2C预警机 也无法让其发挥出全部性能,只有把雷达天线继续加高。这样,只有海洋监视卫星才能符合要求,所以美国发展了海洋监视信息系统(OSIS),作为海洋监视信息重要的信息获取手段。

资料图:岸导部队YJ-62A远程反舰导弹开火猛照资料图:岸导部队YJ-62A远程反舰导弹开火猛照

  美国发射了多颗海洋监视卫星,其中“白云”采用一组 四星星座体制,主星上装有红外扫描仪、毫米波辐射仪,三颗子卫星有射频天线,通过测量每颗子星接收的舰载无线电辐射源辐射信号的到达时间,确定海洋目标的位置并对它们进行跟踪,卫星上的红外传感器还可以探测到潜艇热尾迹。

  “白云”海洋监视卫星具备侦察频率高、定位精度高、探测范围广的优点,可以在154兆赫兹-10.5吉赫兹频率范围内侦测到7000千米范围内任何足够强的脉冲信号。四组16颗卫星,每组3个卫星围绕主星构成一个三角形,卫星间距为30-100千米,利用三角测量技术对海上目标进行定位,定位精度2?3千米。从地理范围来看,“白云”卫星可以视北纬63.4度到南纬63.4度范围的海域,四组卫星组网运行,交替对同一海域实施胜整个星座昼夜能对同一海域监测30多次,截获海上舰只和水下潜艇的雷达和通信信号,实现对海上运动目标的跟踪和定位。

  美国海洋监视信息系统的主要功能是用于大范围内的预警监视,并且用获得的信息支持美国海军的作战行动。不过由于监控的区域面积广大,特别是现代海洋各种目标会交织在一起,因此单纯的发现目标有时并不能确认,需要对其进行详细的识别,所以美国又发展配套的快速数据处理和分发系统,它可以结合雷达警戒卫星、预警机、海上侦察机、超视距雷达、海上舰艇获得的数据,经过综合处理之后分发各作战单元,供后者使用。

  20世纪70年代以后,在TENCAP(国家情 报搜集能力的战术利用)项目下,美国开始将这些信息用于战术性任务,其中一个比较重要的方面就是为航母和潜艇提供接近实时的数据,使后者得到完整的海上活动图像。这个计划有一个重要的内容就是为“战斧”远程反舰导弹提供目标指示与中继制导,来自OSIS的信息经过编辑,通过一个专用的数据链传递给载舰,由载舰对“战斧”反舰导弹进行控制。

  舰载“战斧”反舰导弹的超视距控制系统利用数据链将现有的区域搜索雷达、电子侦察设备、数据处理设备和显示设备有机地联成一体,可以综合来自空中、水面和水下等多种探测设备获得的信息,同时也可以接收其他系统获得的信息,然后由设置在岸上的任务规划系统/瞄准目标终端(MPS/STT) 进行综合处理。MPS/STT的核心是AN/USQ-81 任务计算机,它釆用不同的战术软件,配合 不同的战术数据处理系统,如美国海军的战术数据处理系统可以对接收到的数据与存储的数据进行对比,以便监控目标航迹的变化,然后提供给反舰导弹。按照美国海军的说法,这种系统的优点是效率高,硬件和软件通用性能好,可以安装在岸上、水面舰艇和飞机上,不但可以显示海面目标信息,也可以显示空中和地面战场态势,还可以根据指挥员的要求显示全部或者局部战场信息,还可以查看存贮在计算机内的目标数据、目标的物理场和特征数据。

资料图:鹰击-18“亚超结合”反舰导弹资料图:鹰击-18“亚超结合”反舰导弹

  20世纪60年代,美国研制成功E-2固定翼舰载预警机,其防空探测距离提高到400千米以上,配合F-14战斗机后,美国航母防空体系一下子扩展到500千米左右。对苏联反舰导弹来说,射程至少达到这个标准才能对美国舰艇进行防区外攻击,所以苏联也发展了代号为“神话”的太空侦察系统,为SS-N-19这样的远程反舰导弹提供目标指示。“神话”系统有6个侦察卫星,3个是配备有主动雷达的侦察卫星,3个为电子侦察卫星,前者距离地面高 度200千米,围绕地球一周为1个小时;后者为400千米,围绕地球一周为1.5小时,所有6颗卫星按照65度倾角飞行,一昼夜可以覆盖地球全部海洋。

  “神话”系统显示和处理目标的范围为2000千米,地球表面搜索带宽为400千米,给作战情报指挥系统发送的目标信息范围为2000千米,给导弹指示目标信息范围在400千米左右,卫星获得的信息由苏联海军总部的地面通信和计算机处理设备进行处理后发送给舰队指挥所,后者再把相关信息转发给下属舰艇。

  中国海军海上目标指示与引导系统在20世纪80年代开始起步,其性能也在不断提高之中。最初的系统采用直舰载直升机,配备雷达,对于水面目标可以提供150千米左右的探测距离,两者结合可为射程200千米以内的反舰导弹提供中继制导和支持,这样就为国产“鹰击”-83反舰导弹的广泛装备打下了基础。

  进入新世纪,随着运-8警戒飞机特别是空警-200飞机的投入使用,中国海军目标指示与引导系统的工作范围大大提高。以空警-200的工作范围 为9000米计算,它将中国海军目标指示与引导系统的工作能力提高到400千米,比直-9C提升了一倍左右,有力地支持了“鹰击”-62这类中远程反舰导弹的发展。(未完待续)(作者署名:舰载武器)

据日本防卫省网站今日报道 继中国北海舰队编队穿越大隅海峡进入西太后,今日我军5架飞机又飞越宫古海峡进入西太(目的为配合北海115舰编队赴西太训练)。解放军出动了1架运9电子侦察机、2架运8J警戒机和2架轰6G穿越宫古海峡到太平洋训练。  资料图:据日本防卫省网站今日报道 继中国北海舰队编队穿越大隅海峡进入西太后,今日我军5架飞机又飞越宫古海峡进入西太(目的为配合北海115舰编队赴西太训练)。解放军出动了1架运9电子侦察机、2架运8J警戒机和2架轰6G穿越宫古海峡到太平洋训练。

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(编辑:SN118)

文章关键词: 反舰导弹 雷达 中国 海军 战术 预警机

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