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猎鹰-60导弹系统越野发射车。底盘上安装了四联装箱式发射装置,相比早期红旗-61发射车有很大进步
50年代后期,

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中国开始建立以面空导弹和高射炮组成的防空体系。导弹主要是“红旗”-1、2,其中“红旗”-1为“萨姆”-2导弹的国内组装型号,“红旗”-2为仿制型号,高射炮口径主要为25至100毫米。在这样的防空体系中,面空导弹主要构成2000米以上高度的垂直杀伤空域,高炮垂直杀伤空域高度为10至6000米,而2000米至6000米之间高度为导弹和高炮的复合杀伤区。这种防空体系主要是为抗击高空高速突防的轰炸机空袭而设计的模式,是以喷气式机群采取二战期间那样的大编队、用常规航弹摧毁目标的作战样式为前提的。然而,到了50年代中后期,空袭和入侵样式的改变使得这种体系出现了漏洞。
 “红旗”-2(HQ-2)属于中高空防空导弹,1964年开始研制,1967年7月定型。其性能突出,曾多次击落过美制U-2高空侦察机。

50年代空袭目标的突防方式转向低空和超低空。理论上,这个垂直空域处于高炮杀伤界限以内,但是高炮的火力局限导致作战效率低下。高炮是依靠发射大量弹丸,在目标附近形成近炸和破片杀伤区域来毁伤目标的,因此除射高和射程外,用有效射击斜距描述高炮杀伤范围更为准确。57毫米高炮射击斜距约7000米,因此在“红旗”-2导弹50千米最大射程到高炮7000米杀伤界限之间,存在近40千米的区域不是复合杀伤区,完全要依靠“红旗”-2导弹独立进行拦截作战。在空袭目标突防转向低空和超低空后,可以接近到“红旗”-2导弹阵地7千米左右而不受威胁。前来空袭的飞机有机会先用射程超过7000米的武器摧毁高炮阵地,然后从撕开的缺口直接攻击核心的地空导弹阵地。当时,对付低空突防空袭主要在“红旗”-2导弹正面部署各种高炮,形成交叠的火力杀伤区,同时部分高炮前移部署,延伸杀伤区。这种部署方式受限很大,因为靠前部署需要考虑后方火力杀伤区造成的地面杀伤,高炮弹丸爆炸摧毁低空目标的同时,会对地面造成杀伤。尤其高炮采取层层阻拦射击或者追踪射击,对地面杀伤程度非常严重,甚至可能超过空袭造成的伤亡。因此,防空体系中需要一种射程在10至20千米左右的武器,弥补中低空火力杀伤区。

中国的防空体系不仅是遂行要地防空,还担负野战防空使命。作战部队的野战防空当时都是在沿途部署防空部队,主要装备为高射炮。这些体系在当时以防御为主的作战样式中可保障部队在两个要地防空区域之间获得防空掩护,但同样面临低空飞行目标袭击的问题。抗击低空袭击最大的困难在于飞机都是借助地形地物飞行,接近后突然拉起或直接投弹,高炮难以及时做出反应。对空射击作战表明,只有采用射击指挥仪组织射击,才能有效杀伤低空或超低空突防的目标。一些战斗机在低空进攻时,往往采取反指挥仪机动,破坏指挥仪测量条件和精度,造成指挥仪在高炮射击时误差增大,高炮命中率急剧降低。而且低空突防射击时机非常短暂,稍纵即逝,高炮却要靠多轮射击才能提高命中率,飞机往往能取得成功,造成地面损失惨重。对此最为有效的办法就是采用打击低空目标的导弹武器。

60年代初期,中国开始发展半主动雷达制导的中程空空导弹。这种导弹的设计宗旨就是利用雷达制导,使战斗机具备全向攻击能力。当时红外空空导弹只能跟踪飞机尾部喷管信号,因此必须从目标后方进入攻击。由于当时雷达装置体积较大,因此通常只在空空导弹上安装被动接收和测向装置,由机载雷达提供照射烧穿波束,弹上无线电寻标器只要确定反射信号的空间方位,就可控制导弹对准信号飞行。与此同时,中国也在发展半主动雷达制导导弹的面空型号,称其为“红旗”-41型导弹,准备用于海军护卫舰和地面机动发射平台。后来有人提出要体现该型导弹采用了60年代的技术,因而改称为“红旗”-61
在半主动雷达制导面空导弹的研制中,

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中国存在很多技术空白。其中半主动雷达信号处理当时就是很前沿的研究。由于没有滤除杂波的相关技术,“红旗”-61导弹初期型号并没有下视和低空拦截能力,当时飞行器载雷达滤除地面杂波是各发达国家严格保密和控制的技术。后来,中国从南海美国海军坠毁的F-4B战斗机上捞获了AIM-7C导弹,获得了半主动无线电寻标器装置,但只能从元件和电路结构上获得原理性的技术,整机设计还需要自行研究和探索。

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霹雳-11型空空导弹

1972年中美关系改善后,中国和欧洲的关系也有了改善,很多领域进行了合作。当时美国出于冷战全球战略的需要,对欧洲与中国的军事技术合作视而不见。1981年,中国与意大利签署了第一个科技合作协议,这个协议的很多相关技术可以填补中国在一些领域的空白。1984年中意签署空间技术合作协议后,中国获得很多与军事关联的技术。在诸多军事技术领域,中国非常注重半主动雷达制导技术的合作,因为中国为此已经摸索了近20年依旧没有掌握成熟技术。当时意大利阿莱尼亚公司正在研制和生产“腹蛇”半主动雷达制导空空导弹(美国1962年设计的AIM-7E空空导弹的欧洲版本),其成熟的半主动雷达制导技术正是中国所急需的。此外,阿莱尼亚公司还在“腹蛇”导弹的基础上发展半机动的面对空导弹系统,这两种系统的技术完全能够弥补改进研制中的“红旗”-61系统的欠缺。

“红旗”-61型导弹尽管是采用60年代技术和理念设计的导弹武器,但由于缺乏国际交流,既没有失败的教训作为前车之鉴,也没有成功的经验可以参考,这种独自摸索是非常有限的。整个系统在设计上不能应对复杂的作战环境,而且已经具有的功能也很不稳定。早期的“红旗”-61仅仅是完成了半主动雷达制导功能的系统,抗干扰能力和对目标成批处理能力,以及各种综合性能几乎缺失。与意大利的军事技术合作最大的收获是开拓了思路,使中国了解了处理雷达信号的可靠方法及处理技术,第一次了解了多目标作战和先进系统的设计思想。

80年代初期,通过“红旗”-61型导弹的研制,中国已经逐渐完善了半主动雷达制导的协同体制,但仍缺乏复杂信号环境的处理技术,因此半主动雷达制导在复杂环境下容易丢失目标,导弹无线电寻标器在干扰情况下不能正确分辨目标,容易被干扰和欺骗。当时“腹蛇”导弹抗干扰和杂波背景处理方面已经较为成功,中国导弹研制几乎可以完全借用。与当时中国设计理念不同的是,西方非常注重系统的功能和维护性,地面制导雷达和目标指示雷达采用方舱和机架结构,抗干扰措施灵活多变。中国的“红旗”-61面空导弹系统没有重视操作和维护的简捷设计,采用导轨发射和弹体吊装,而欧洲导弹采用一次性的密封包装发射箱,导弹采用折叠弹翼。中国折叠弹翼装置直到80年代末还没有实际采用。

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“红旗”-61是解放军装备的中低空防空武器,但其维护性明显不及“猎鹰”-60

欧洲导弹系统的作战模式是对中国影响最大的设计思想。中国早期的“红旗”-61并没有完全摆脱“红旗”-2导弹的射击单元组成,采用一个跟踪照射雷达带2至3个双联装发射装置,也就是通常所说的单目标通道配备多个火力通道的模式。在“红旗”-2导弹系统中,一个制导站配备6个发射装置。这种模式看来似乎能够很灵活地射击各个方向进攻的目标,而实际上对空射击时,一个目标通道虽然能控制多个火力通道,但是每次只能打击一个目标。在低空中近程的反空袭作战中,多方向多批次是主要形式。尤其60年代发展起来的直升机作战模式,抗击树顶高度直升机编队袭击成为对低空防空导弹的作战要求,因此在系统中增加多目标通道和单目标通道打击多目标的能力非常重要。在中意合作后,中国方面初次了解到目标指示雷达如何分配目标,以及目标通道的对空射击组织与分配的系统设计思想红旗”-64与“猎鹰”

中国最初引进了少量“腹蛇”MK1A型空空导弹以及部分相关技术,

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用于改进自行研制的“霹雳”-10和“霹雳”-11空空导弹。意大利阿莱尼亚公司最早研制的是“腹蛇”MK1面对空型及相关系统,后来的MK1A在MK1型基础上改进了导引头低空性能,具备一定的俯射能力。因此将MK-1A技术用于面空导弹,能够获得更好的低空杀伤包线。80年代末期,中国开始研制基于“腹蛇”导弹技术的新型中低空面空导弹系统,命名为“红旗”-64。在80年代中意军事技术合作之初,中法之间也在进行军事技术合作。这种政策主要是基于对欧洲军事技术不至于完全依赖一个国家,使武器装备技术来源多样化。在中法合作项目中,有引进法国“响尾蛇”地空导弹系统的协议,国内仿制型号为“红旗”-7。

这两种系统都是中低空面空导弹,实际上是为武器来源多样化目的而同时引进的。1989年西方再次对中国实行武器禁运,冷战时期的战略伙伴关系不复存在,中国武器技术发展的合作关系开始转向。中国此时已经具备成熟的系统技术,相比之下,“红旗”-7系统更加稳定和成熟,因此被确定在90年代大量列装。而“红旗”-64导弹少量列装试用后开始转向出口。按照中国的命名习惯,“红旗”-64的出口型命名为“猎鹰”-60。

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”猎鹰“地空导弹发射车模型

“猎鹰”系统与作战过程

“猎鹰”-60导弹系统是中国90年代用于出口的型号。按照公开资料介绍为全天候面空导弹系统,并具有一定的反水面目标能力。系统组成主要有目标指示雷达、跟踪照射雷达、箱式发射装置和检测维护系统。“猎鹰”系统通常以营为最小作战单位,虽然没有公开资料表明营系统配置,但在展览模型中每个营通常配备1辆目标指示雷达车,2至3辆跟踪和制导雷达车,4至6辆导弹发射车。

作战时,“猎鹰”导弹营通常承担近程低空防御任务,配备在保护目标附近,构成带状拦截或环形杀伤区。带状部署主要是承担一个方向的防御,通常是大区域防空体系内的一个环节,整个近程防空体系由多个“猎鹰”营分别警戒整个威胁方向。环形防空主要指单个“猎鹰”营的环形部署,主要用于警戒较小的区域。目标指示雷达通常部署在发射阵地附近,但是必须在安全禁射界限之内,防止导弹击中雷达。由于目标指示雷达转速很高,数据刷新率较大,因此可以通过计算机系统连续描迹的方式跟踪整个警戒区域内的目标情况。资料指出的“猎鹰”跟踪40个目标的能力,主要是指目标指示雷达的描迹处理能力。在目标指示雷达40千米的作用范围内,很少有可能出现20个以上的目标,因此“猎鹰”系统的监视能力足以应对实战情况。在防空区域内,远程雷达保障远程空情,而且部署在前方的对空警戒系统同样可以提供“猎鹰”导弹营警戒空域外的情报,这些情报通常通过防空指挥系统分发给“猎鹰”导弹营。

当目标指示雷达截获目标并选定射击顺序后,火控系统会自动向跟踪雷达分配各自目标。跟踪雷达采用单脉冲跟踪体制对目标进行测角,然后根据测量偏差将天线电轴对准目标,此时,天线俯仰角和方位角传感器测量的位置就是目标空间位置指向。在跟踪天线一侧,小型喇叭照射天线采用等幅连续波照射目标。由于导弹发射装置是倾斜发射装置,发射前需要对准目标方向,因此在雷达跟踪目标时,相应的导弹发射架也随天线方向转动。一旦按下发射按钮,导弹即点火起飞,爆炸索炸开箱体密封盖板,导弹飞向空中。发射装置随动于雷达天线,而且火控系统不用对准目标现在点,而是对准计算出来的目标前置点,因此导弹向目标前方预定点飞行。导弹马上就会掠过跟踪和照射雷达波束,同时雷达波束也在向前置点方向移动,导弹、目标和雷达迅速处于大致的直线上,这样导弹容易捕捉照射雷达在目标上形成的烧穿信号

中国“猎鹰-60”导弹作战能力有多强?(多图)

http://www.qianlong.com/ 2005-11-02 17:29:35

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“猎鹰”-60先进面空导弹

由于“猎鹰”-60近程导弹的射程只有18千米,

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雷达烧穿信号在导弹起飞时就能被弹载无线电寻标器收到,因此导弹从一开始就能进入半主动雷达制导模式。在接近目标过程中,如果敌方采取角度和距离欺骗,那么地面可以采用指令制导进行校正,使导弹依旧能向目标攻击。遭遇段通常指导弹与目标遭遇的瞬间,此时导弹已经来不及调整,此时的脱靶量是否满足近炸机构动作以及近炸毁伤效果,都取决于此前的制导过程精度。半主动雷达制导导弹的近炸传感器通常也是半主动导引头的无线电寻标器,依靠接近目标的烧穿信号多普勒效应准确地控制近炸起爆距离。此时目标反射的烧穿信号会因为急剧接近而产生多普勒频率和幅度跃变,可采用这些信号特征启动近炸引信。在与意大利阿莱利亚公司合作前,中国为解决这个关键技术探索了多年,但仍然不能准确控制近炸距离。这是“腹蛇”导弹系统全部技术中,对中国帮助最大的关键技术之一。导弹在近炸机构动作数毫秒后起爆,以保证战斗部处于目标的中部爆炸,最大限度地摧毁目标。

猎鹰-60系统目标指示雷达车。该车是越野底盘装载雷达方舱,也能够作为红旗-61系统的目标指示雷达车

与美国的“麻雀”导弹类似,“腹蛇”导弹采用连续杆破片式战斗部,内装大量高爆装药。近炸引信起爆后,折叠的钢条首先被以数十倍音速像手风琴被拉开那样形成扩张的钢环,拉到极限时,钢条从预制破口断开,形成满天四射的条状弹片扑向目标。越南战争的经验表明,目标位置对连续杆式破片战斗部的起爆毁伤效果很重要,因此控制导弹接近目标的方向非常关键。中国的“猎鹰”-60没有采用连续杆战斗部,而是采用破片战斗部,很可能是采用预制立方体破片,这种破片穿透目标后能够翻滚,破坏结构效应好。立方体破片的缺点是速度衰减很快,导致杀伤范围较小。但对于打击中低空飞行目标的导弹来说,立方体破片的缺点很可能是优点,因为可以减小地面安全界限,而且18千米以内的射击脱靶量通常不会很大。近炸引信动作的脱靶量通常就使目标处于破片毁伤范围以内,而且避免了控制战斗部毁伤方向性问题。

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猎鹰-60系统的跟踪照射雷达车,同样采用方舱结构。由于制导频段和模式的不同,不能与红旗-61系统通用

问题与局限

60年代的半主动雷达制导技术是当时全向攻击空中目标的重要技术之一。半主动雷达制导的优点是对跟踪雷达的要求不象指令制导的跟踪雷达高,而且制导精度在全射程内一致,不会随射程增加而降低。但缺点是导弹造价较高,而且导弹有效载荷会减小。中国发展半主动雷达制导面空导弹是希望从空空导弹衍生出一种中低空面空导弹,弥补57毫米高炮和“红旗”-2导弹之间的杀伤区火力不足的状况。此举使得中国踏上了需要不断填补相关技术空白的征程,当80年代逐渐解决了技术瓶颈后,世界中低空导弹技术以及空袭作战也发生了革命性的变化。

70年代,由于高精度雷达技术以及杂波处理技术的发展,中低空导弹制导技术逐渐趋向采用指令制导,同时红外和主动雷达制导技术也走向成熟。这些技术的应用使得近程低空导弹成本大大降低,而且精度和抗干扰能力大大提高。这使得“猎鹰”-60导弹的效费比在某种程度上难以与指令制导的中低空导弹相比,使得出口受到一定的影响。在现代防空袭作战中,中低空导弹拦截的通常是巡航导弹这类低造价目标,而且射击批次很大。很多发展中国家需要更为廉价的导弹武器,造价成为了关键的制约因素。

“猎鹰”-60导弹对付多目标的机制不能完全满足今后的发展趋势,由于采用半主动制导,照射雷达需要持续保持对目标烧穿,直到导弹命中目标后才能转向另外的目标。美国海军宙斯盾系统虽然同样采用类似半主动的制导方式,但是有射击控制和决策系统支持,能够很好地调度照射天线打击多目标,而且舰上同时配备了远射程的区域舰空导弹,能够在远方消灭部分目标,减轻中低空导弹系统的压力。“猎鹰”-60导弹却只是类似体系中的一个环节,只能采取空间分离部署方式,对抗多目标能力受到限制。

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尽管半主动雷达制导已经不是中低空面空导弹的主流发展方向,但是“猎鹰”-60导弹武器系统有较大的改进余地,很多技术中国已经完全掌握,经过改进后将比目前的系统性能有很大的提高。