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帖子主题:中国超音速远程反舰导弹展望

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中国超音速远程反舰导弹展望

反舰导弹的超音速与亚音速之争

反舰导弹具有机动灵活、命中精度高、突防能力强、杀伤威力大等特点,已成为现代海战的重要武器,随着动力与制导技术的发展,世界各国海军面临着对超音速和亚音速两种反舰导弹进行选择的问题。在很多军迷的印象之中,如美国的捕鲸叉、法国的飞鱼等,这些年改进的重点都是放在软件和新型导引头的研制方面,以提高导弹在硬杀伤和软杀伤对抗环境中的生存能力。而在超音速反舰导弹的研制方面,却没有什么进展。

在最具代表性的美苏两国之间,为了对抗美国海军的航母战斗群,前苏联重点发展了远射程的超音速反舰导弹,而美国则相反,一直对亚音速反舰导弹情有独钟,时至今日到底反舰导弹是超音速好还是亚音速好则一直是军迷们争论的热门话题之一。与大部分人印象中相反的是,美国早在20世纪50年代就将超音速反舰导弹装备了部队,其后来装备的防空反舰两用导弹RIM-8 “黄铜骑士”也曾名噪一时。但由于在当时技术条件下生产的超音速反舰导弹突防能力并不高,而且比亚音速反舰导弹的作战效果还要差,美国在60年代就淘汰了使用超音速反舰导弹攻击对方舰艇的战术。反观苏联,在研制出第一枚反舰导弹不久,前苏联就研制出了超音速成反舰导弹P-6,并在此基础上发展出了如今门类齐全的超音速反舰导弹系列,前苏联那些体积庞大、重型超音速反舰导弹给人们留下了深刻的印象。

超音速导弹的支持者们认为,超音速飞行有很多优点,它可以减小中段误差,命中概率受目标运动的影响也较小——因为这两项与导弹的飞行时间成正比,所以超音速导弹可提高远距离目标捕获概率,缩短目标的反应时间,让对方的防空系统难以拦截。而亚音速导弹的支持者们则不赞成这种看法,他们认为超音速飞行虽有上述优点,但同时也有不少缺点:超音速导弹的重量和成本非常的大,由于超音速飞行,弹体气动热和热喷管使其有很明显的红外信号特征,而且由于机动性低,再次攻击能力差,抗电子干扰性能也较差等。

中国超音速反舰导弹导弹的探索

1965年4月国防部五院首届年会上,会上钱学森、梁守盘提出在中程反舰导弹上使用冲压发动机的设想,1971年9月,海军批准了研制冲压发动机低空、超音速导弹的总体方案,随后便研制了C-101和C-301两型超音速反舰导弹。

C-101/YJ-1超音速反舰导弹: C101(鹰击-1)导弹是我国自行研制的超低空、超音速战术反舰导弹,有舰载型和机载型两种,用以打击驱逐舰级以上的大中型目标。C101超音速反舰导弹武器系统由导弹、载体火控系统、发射装置和地面设备等组成。系统设备简单、发射速度快、导弹体积小、质量轻、战斗部威力大、突防能力强,具有90年代先进水平。其采用2台液体冲压发动机作为主动力装置,射程45公里,用2台水平安定面的固体火箭发动机作为助推器。导弹从载体上的发射装置发射,发射时助推器点火工作并将导弹加速到1.8马赫,助推器工作完毕后脱落,液体冲压发动机将导弹加速并稳定在2马赫的速度做巡航飞行,弹上自动驾驶仪系统按照预定程序控制导弹转入平飞,完成自控段飞行。弹上指令机构按照预定时间接通末指导雷达,雷达捕获目标后,实行侧向平面跟踪目标。无线电高度表控制导弹降至5米高度攻击目标。弹上液压系统实现导弹的快速性操纵,与高精度控制系统一起实现对目标的理想位置的攻击。导弹火控系统可以实现对目标的瞬时点或前置点攻击。

C101(鹰击-1)导弹是我国自行研制的超低空、超音速战术反舰导弹

C-301 采用超低空、超音速飞行,因而具有很强的突防能力

C-301/HY-3超音速反舰导弹:随着C-101反舰导弹的研制,一种体积更大的超音速岸舰导弹的总体设计方案也被批准,项目定名“海鹰-3”型(出口编号C-301)。1986年7月,C-301自控弹首次进行飞行试验,取得圆满成功,C-301 采用超低空、超音速飞行,因而具有很强的突防能力, C-301导弹的末制导雷达为单脉冲体制。该雷达具有抗海浪、抗多种电子干扰的功能。和C-101相比,C-301导弹的射程达到了130公里,和世界同类型远射程反舰导弹相比,具有明显优势。导弹采用面对称鸭市式气动布局,位于头部的鸭翼控制导弹俯仰运动。弹体为硬壳式结构,全弹由雷达舱、战斗部舱、仪器舱等组成。其动力系统包括4台固体火箭助推器和2台液体冲压发动机(从外形上与“鹰击-1号”最大的区别便是“海鹰-3号”比前者多了2台火箭助推器)。为确保战斗部的起爆概率,它同时装有电引信、机械引信和激光引信,后者为非触发式,当万一导弹未直接命中目标时,该引信可引爆战斗部在目标附近爆炸,产生一定的破坏效果。C-301超音速反舰导弹是九十年代海岸防御,攻击驱逐舰以上大中型水面舰艇,保卫海港、要塞、封锁海湾和抗登陆等的先进武器。 C301导弹改进型射程可增至180公里,还能改装为超音速舰对舰导弹、攻击地面目标的飞航导弹,以及超低空超音速飞行的导弹。

虽然两种导弹的研制都取得了一定的成果,但是C101射程只有45公里,而C301又显得太笨重,并且由于当时“海鹰-2”已开始大批量装备岸防部队,这两型导弹在出口无果后,于80年代中期全部下马,相关研究转为技术储备。

射程和速度——反舰导弹的关键问题

从以上争论我们可以看出,超音速反舰导弹要想“有所作为”,要解决的问题还有很多,其中最重要的就是射程和速度,否则很难突破像装备有“宙斯盾”系统这样的舰队防空体系。由于现有的舰载防空导弹的速度在3倍音速左右,则导弹的速度必须超过3倍音速才能突破舰载防空导弹系统的拦截,要想达到这个速度,最大的困难在导弹发动机,普通的涡喷/涡轮发动机的推进水平已经达到极限,已经无法满足未来高超音速反舰导弹的发展。射程则是衡量反舰导弹作战性能的另一个重要指标,面对潜在对手的舰队防空圈而言,如果达不到防区外攻击能力,反舰导弹发射平台的安全性将毫无保障。2008年,俄罗斯相关媒体报道,俄方目前正在积极向国际市场推销空射型“宝石”超音速反舰导弹,而中国则是最重要的销售对象之一。“宝石”是俄罗斯研制的最新型超音速反舰导弹之一。空射型的“宝石”不但保留了陆基和舰载型“宝石”的主要特性,而且还得到了进一步的改进。空射型“宝石”导弹的发射重量为2500千克,战斗部重250千克,射程120-300千米(巡航高度越低,射程越短),巡航速度M2.0-2.6,最大飞行高度15千米,接近目标时离海面5米。该弹的发射高度不能低于9000米,准备发射时间少于4分钟,每次发射间隔2-5秒。其主发动机为一台液体燃料冲压喷气发动机,助推发动机为固体火箭,近几年炒的沸沸扬扬的印度“布拉莫斯”实际上就是“宝石”的授权生产版本。从前文我们了解到,中国在高速反舰导弹上的技术储备还是不错的,随着SS-N-22“日炙”和KH-31/YJ-91等超音速导弹在中国海军的装备,对“宝石”这个级别的反舰导弹显然不会再有太大兴趣。然而,在解放军目前缺乏能够与潜在敌人强大的航母战斗群对抗的己方航母的条件下,远程超音速反舰导弹仍然是我们的首选。反舰导弹是中国的的传统优势项目,有自己独立的一套体系和思路,完全有能力解决相关技术问题。

大型海上编队强大的对空作战火力对反舰导弹的射程是很高的考验

发动机:超音速或者高超音速导弹的研制能否成功很大程度上取决于推进装置及其弹体一体化结构。相较于传统的航空发动机,超音速导弹最理想是使用超燃冲压发动机,超燃冲压发动机结构简单、重量轻、成本低、比冲高、速度快,而且不需要像火箭发动机那样需要自身携带氧化剂。相对比传统的吸气发动机,超燃冲压发动机是将超音速气流在进气道扩压到较低的超声速,然后燃料从壁面或气流中的突出物喷入,在超声速燃烧室中与空气混合并燃烧,最后,燃烧后的气体经扩张型的喷管排出。但目前超燃冲压发动机各国都还处于验证状态,中国如果发展新型远程超音速反舰导弹,估计仍然采用成熟的整体式固体火箭冲压发动机,整体式固体火箭冲压发动机的特点是体积小、阻力小、重量轻、系统简单可靠、使用维护方便,可在大攻角下使用。近十多年来,随着防区外攻击、超视距攻击和突防等需求,要求飞机载、舰艇载或车载武器既轻便,又要远射程,为此性能优良的冲压发动机就备受关注并加大了投入,兴起了新一轮的研究热潮,2009年,中国官方媒体便报道了“整体式固体火箭冲压发动机两次飞行试验获得了圆满成功”的消息,固体冲压发动机的另一重要优点是导弹的速度要比传统的固体火箭发动机快,法国的ASMP超音速空地导弹是最早采用整体式冲压发动机的导弹,其在重量只有800公斤的情况下,实现了速度M3,射程250公里(高空弹道)的性能。在2006年珠海航展上中国展出了一型防区外空射超音速巡航导弹,工作人员便透露其动力装置为一台整体式固体火箭冲压发动机,典型巡航速度4倍音速。由此可见我国的新型远程超音速反舰导弹的速度达到4倍音速甚至超过4倍音速是没有任何问题的。不过,当速度超过3倍音速时,冲压发动机的效率会越来越低,接近5倍音速的时候该技术基本已达极限,所以除非超燃冲压发动机技术得到突破,否则很难实现反舰导弹的高超音速(速度大于等于5倍音速)。

射程:导弹射程的增加,可以大大增强发射导弹载机的作战效能、生存能力和机动作战能力,普通反舰导弹如果射程过远,则留给敌方预警和抗击的时间增大,则导弹被敌发现和抗击的概率增加,使反舰导弹的突防概率下降,为了使超音速反舰导弹能充分发挥出在快速打击能力和突防能力上的优势,则一个无法回避的问题便是其远程攻击能力,当导弹的速度小于或等于3倍音速的时候,在现有技术条件下,很难使导弹的射程达到600公里这样一个距离。早在西方尚未对反舰导弹进行深入研究的时候,我们的老大哥“苏联”就开始研制超视距远程反舰导弹,最远射程可以达到惊人的550公里(比如“花岗岩”反舰导弹),这主要是因为苏联当时面临着美国航母编队的巨大压力,美国航母编队对空作战火力设有多层拦截区,其中远程拦截区配置在距离航母185-400公里处,这个范围内主要由舰载战斗机负责,同时航母战斗群的防空电子战体系(舰载预警机、舰载战斗机电子设备、航母本舰电子设备等)远区覆盖范围同样在距离航母185-400公里处。所以说,中国发展的新型远程超音速反舰巡航导弹要想对美国航母战斗群这样的目标形成有效压力和威慑,其射程必须超过400公里。所以我们回到上文提及的2006年珠海航展上展出的空射超音速巡航导弹,资料介绍其射程便是400公里。

我们来完整的看一下2006年珠海航展上的新型导弹的详细数据,用它作为一个参考,我们便可以简单勾勒出超音速远程反舰导弹的概况:导弹发射高度为10~20公里,发射速度M0.8~M1.5,巡航高度15~20公里,典型巡航速度M4.0,最大射程400公里。由此可见该型导弹从某种意义上来说,可以说是为装备了“宙斯盾”系统的舰队 “量身定做”的一款导弹。

2006年珠海航展上展出的新型导弹

飞豹利爪——新型反舰导弹空射方式威力巨大

超音速远程反舰导弹在解决了射程和速度之后,还有两个重要的问题便是制导和载机。目前国内在反舰导弹制导系统方面已经取得相当大的成绩,最近得益于“北斗”卫星系统的发展,如今我们已经有能力为导弹提供双向数据链,所以超音速远程导弹武器可以采用的制导方式是:弹道中段为捷联惯导+卫星定位导航;弹道末段为毫米波雷达+红外成像等方式的复合制导。而对于载机的选择,最成熟的平台莫过于我们大家所熟悉的JH7-A“飞豹”歼击轰炸机,“飞豹”载弹能力强、航程远、作战半径大,其充足的机体空间和较大的外挂能力也非常适合改装为重型导弹载机。飞豹确如果要发射新型导弹,必须做相应的改进,主要改进重点将是内部航电设备以及部分机体(尤其是机翼)的强度,我们暂且把这种改型称之为JH7-B。“飞豹”的作战半径为1274公里,加上新型超音速远程反舰导弹400公里的射程,JH7-B将对中国东、南沿海方向潜在的敌人造成巨大威慑。

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      首战用我,
      用我必胜!
      2013/1/21 9:42:07

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