地空导弹:长缨破空射天狼

2022-01-14 09:54:39 | 来源: | 参与: 0 | 作者:张翚、李伟健

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。

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)

 

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