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地空导弹:长缨破空射天狼

2022年01月14日09:28 | 来源:解放军报
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以色列“箭-2”地空导弹。

“铠甲-s”弹炮合一防空系统。

萨姆-2导弹。

“响尾蛇”防空导弹。

据俄罗斯卫星通讯社报道,去年12月,也门胡塞武装在马里卜省用“Fate-1”型地空导弹,击毁了一架F-15战斗机。一款先进战斗机栽倒在一款技术相对老旧的地空导弹手下,这让人们的目光再次聚焦到地空导弹这种装备上。

地空导弹是从地面发射攻击空中乃至太空目标的导弹,过去主要是防御航空兵器,用于对付侦察机、轰炸机、战斗机、直升机、无人机、巡航导弹等。现在为了应对日益先进的空天进攻体系,正在向空天防御一体化方向发展。与高炮相比,地空导弹射程远、射高大,单发命中率高;与截击机相比,地空导弹反应快、威力猛,可在高、中、低空及远、中、近程构成多道防空火力网。

作为现代防空武器系统的重要组成部分,地空导弹走过了怎样的发展历程?当前主要技术特点有哪些?未来发展趋势如何?请看解读。

地空导弹进化简史

有矛就有盾。从1870年普法战争中,普军为击落法军联络气球而制造“防气球炮”,到一战、二战中大显身手的高射炮、探照灯、防空雷达……防空兵器随着空袭兵器的进化不断进化。

二战中期,盟军开始轰炸德国本土。为对抗美英铺天盖地来袭的轰炸机群,德国加紧研发地空导弹,主要有“龙胆草”“莱茵女儿”“蝴蝶”“瀑布”等型号。这些型号的导弹研究都取得一定进展,但没有来得及投入实战,纳粹德国即告覆灭。德国在该领域的开拓性探索成为战后美、苏研究地空导弹的基础。

第一代地空导弹研制于二战结束到20世纪50年代末,主要研发国是美、苏两家。在德国取得技术的基础上,他们研究、仿制、试验了一批导弹,同时开始自行设计制造第一代地空导弹。

为对付战略轰炸机、战略侦察机等高空高速目标,美、苏重点发展中高空、中远程导弹,代表性的型号有美国的“波马克”和“奈基”Ⅰ、Ⅱ型导弹,苏联的萨姆-1和萨姆-2导弹等。

第一代地空导弹一般射程达50千米,最远达140千米,射高在30千米左右,对高空飞机构成了一定威胁。

1959年10月,我地空导弹部队用苏制萨姆-2导弹击落一架美制RB-57D高空侦察机,首开地空导弹击落敌机先河。

第二代地空导弹研发于20世纪50年代末至60年代末。在中高空、中远程导弹威胁下,作战飞机开始采取低空、超低空突防战术。与之相应,新一代能够攻击中低空、中远程和低空、近程目标的地空导弹相继问世,代表性的型号有:美国的“霍克”“小槲树”“红眼”和苏联的萨姆-3、萨姆-6、萨姆-7等。

此外,中高空、中远程地空导弹也有所发展,苏联研制成功萨姆-4、萨姆-5两型导弹,其中萨姆-5射程达到250千米,曾广泛装备华约和中东各国。

第二代地空导弹的特点是:具有机动发射能力,反应速度较快,导弹自动化程度较高,制导体制多样化,基本形成高中低空、远中近程全空域火力覆盖。

第四次中东战争中,以色列空军的低空、近程突防战术,迫使埃及在正面90多千米、纵深30千米地域内配置了62个地空导弹营、200具萨姆-7导弹和3000多门高炮。此战,以色列损失上百架飞机,70%是地面防空武器击落的。

第三代地空导弹研制于20世纪60年代末至70年代末。由于防空武器初步形成全空域防卫态势,空袭兵器仍以低空和超低空突防为主。这一代地空导弹除苏联的萨姆-11中程导弹外,其余全是低空、近程地空导弹,更多国家开始研发地空导弹,单兵防空导弹发展迅速。

第三代地空导弹的代表型号有:美国的“毒刺”,苏联的萨姆-8、萨姆-9,英国的“山猫”“轻剑”“吹管”,法国的“响尾蛇”,法德合研的“罗兰特”及瑞典的RBS-70,等等。

第四代地空导弹出现于20世纪70年代末以后。此时,战机大量采用隐形技术,速度提高到2马赫左右,机动能力和低空突防能力较强;战术弹道导弹目标小、速度快,构成新威胁。

为了防空反导,第四代地空导弹在兼顾低空基础上,注重全面发展,其代表型号包括:美国的“毒刺”系列、“爱国者”系列、“改霍克”等,俄罗斯的“针”系列、弹炮结合的萨姆-19和萨姆-22、自行式地空导弹系统萨姆-15和萨姆-11以及战略级地空导弹系统S-300、S-350、S-400、S-500等,法国的“西北风”系列,英国的“星光”, 以色列的“箭-2”,日本的91式“凯科”,意大利的“防空卫士”,等等。这一代地空导弹由于采用相控阵雷达和先进微电子技术,能跟踪和攻击多个目标,在命中精度和作战效能方面也有提高。

1991年海湾战争,美军“爱国者”导弹多次拦截伊拉克“飞毛腿”导弹,开创了地空导弹拦截战术弹道导弹的先河。1999年科索沃战争中,南联盟地空导弹部队击落美制F-117A隐形飞机,打破了其不可战胜的神话。进入21世纪,地空导弹已成为国土防空、要地防空、野战防空不可或缺的防御和威慑力量。

地空导弹为什么行

目前,世界上一流的地空导弹系统都采用了先进的总体设计技术。所用导弹大都以通用化、模块化设计为指导思想,基于其成熟的气动外形,采用增加推力来实现快速迭代和弹族化发展;以拦截更高、更远的目标为发展方向,通过对气动外形和动力系统不断优化,提高导弹末端速度和平均速度,降低制导系统的设计压力,拓展地空导弹的作战边界。美国的“爱国者”系列通过对弹上设备升级来实现作战能力提升,兼具防空反导一体化功能。

导弹的气动布局主要包括弹体外形设计、翼面(包括弹翼、尾翼、舵面等)外形及其在弹身周向和纵向的布置。先进地空导弹的气动布局各有千秋。俄罗斯的S-300、S-400、S-500等地空导弹,通过无翼尾舵式气动布局实现较优的升阻比和高速飞行性能,利用大攻角飞行技术提升导弹可用过载能力。以色列的“箭-2”导弹,在弹体上安装了4片可动翼片,充分借力空气动力学技术,强化对低高度目标的机动拦截能力。

第四代地空导弹很多都采用直接力技术提升导弹的响应速度,但直接力发动机的高温高压喷流与高速来流相互作用,会形成复杂的流场,产生附加的气动力和气动力矩,影响对导弹的高精度制导。直接力∕气动力复合控制技术可有效提升导弹控制系统的反应能力和稳定性,实现导弹的快速机动并提高命中率。

现代空袭兵器的隐身性越来越好,高性能、高精度探测技术是应对隐身目标威胁的基础。隐身目标的雷达散射截面积(RCS)一般为0.01~0.1m2,为实现远距离高精度探测,先进的地空导弹系统往往采用大功率相控阵导引头技术。弹上相控阵雷达导引头通过加大功率提升对目标的探测距离。同时,相控阵导引头通过与引信一体化设计还可实现设备的小型化。“爱国者”系列的每一次升级几乎都伴随着导引头精度和探测性能的提升。

地空导弹的重要任务是实现对隐形飞机、巡航导弹、弹道导弹等目标的有效毁伤。传统地空导弹多为爆破式或破片战斗部,毁伤效率较低。近年来,以多点定向破片战斗部、含能自适应起爆战斗部、多模复合战斗部、动能毁伤技术等为代表的高效能毁伤战斗部和技术渐成主流,地空导弹战斗部更加“智能”,毁伤效率更高。

智能化是未来发展方向

地空导弹研发风险高、投入大、技术复杂,军事强国往往采取弹族化、系列化的发展路径。美国的中远程地空导弹装备只发展了“爱国者”系列,主要通过弹上设备替换升级和气动外形优化设计,快速形成对新威胁目标的拦截能力。

俄罗斯列装的S-400、S-500,包括在研的S-550,都是在之前地空导弹系统的基础上逐步发展而来的。发展过程中,这些地空导弹系统始终坚持一弹多用、功能模块通用,通过系统平台升级和导弹性能提升,实现了作战空域高中低、远中近覆盖和防空反导一体化能力提升。

未来地空导弹研发,大概率仍会加强顶层规划设计,集中力量集约发展,适度精简型谱系列,同时坚持模块化发展思路,通过模块的共用及功能升级,实现地空导弹系统系列化发展。

俄罗斯从第四代防空武器开始,很多装备都按照陆、海、空三军通用原则研制,不仅包括远程、中远程、中程系列的S-300、S-350、S-400、S-500,还包括近程末端的“铠甲”系列和超近程末端的“梦神”。三军通用既降低了研制成本,也更容易实现从单军种作战能力向多军种联合作战能力的转变。

当前,防空作战正在由传统的多火力平台集成作战向陆海空天有机融合的网络化作战发展,为有效提升陆基、海基、空基、天基分布式预警探测和火力打击资源利用效率,全面提升一体化作战效能,未来防空导弹系统建设可能以多域战概念为牵引,向着打造三军通用空天防御装备体系的方向发展。

未来,空天一体或将成为空袭新形态,空天一体防御也将成为新的战略制高点。防空反导一体化是应对日益先进的空天进攻体系的有效途径。下一代中程、中远程防空导弹系统必然会向防空反导一体化集成方向发展。可能会采取类似俄罗斯S-500系统一体化目标分配与指示、多武器协同作战的方法,实现传感器和拦截弹的“随机组网、即插即用”,从顶层集成传感器系统、拦截武器系统、指挥控制系统等,构建防空反导一体化空天防御装备体系。

随着人工智能技术的发展及其在军事领域的应用,空袭与反空袭对抗也必须考虑智能化带来的机遇与挑战。以智能化技术和手段应对复杂的战场环境必然成为未来地空导弹发展的显著特征。通过研发完善智能化目标检测和干扰对抗技术、自主规划和自主决策技术、协同探测和协同制导技术、智能毁伤技术等,可以使单枚导弹拥有“高智商”的自主感知和决策能力,多枚导弹拥有高度自主协同作战能力,有效提升整个地空导弹系统的智能化作战水平。(张翚、李伟健)

(责编:陈羽、唐宋)

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