巡飛彈是彈藥技術(shù)與無(wú)人機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種集偵察,探測(cè)、目標(biāo)定位、毀傷評(píng)估、通信中繼,甚至攻擊能力于一體的多用途彈藥。巡飛彈可在指定區(qū)域上空長(zhǎng)時(shí)間巡邏飛行,利用彈載光電有效載荷對(duì)區(qū)域進(jìn)行偵察、監(jiān)視,并將探測(cè)到的信息通過(guò)數(shù)據(jù)鏈回傳,可顯著提高作戰(zhàn)人員及武器系統(tǒng)的實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力,為武器系統(tǒng)快速摧毀威脅目標(biāo)提供相關(guān)信息。攻擊型巡飛彈還可利用彈載殺傷載荷對(duì)探測(cè)到的威脅目標(biāo)快速實(shí)施摧毀,大幅提升對(duì)付機(jī)動(dòng)目標(biāo)及“時(shí)間敏感”目標(biāo)(如大規(guī)模毀傷性武器導(dǎo)彈發(fā)射車)的能力。
巡飛彈的研制背景
隨著技術(shù)的快速發(fā)展,武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)任務(wù)由“壓制面目標(biāo)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬_狙擊點(diǎn)目標(biāo)”。但是,野戰(zhàn)部隊(duì)的戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知能力嚴(yán)重不足,無(wú)法及時(shí)了解戰(zhàn)場(chǎng)前沿的情況,作戰(zhàn)行動(dòng)受限,不僅制約了作戰(zhàn)效能的發(fā)揮,而且可能陷入敵遠(yuǎn)程火力威脅之下。
目前,各國(guó)的戰(zhàn)場(chǎng)偵察手段包括衛(wèi)星、前線偵察車、偵察兵、有人偵察機(jī)及無(wú)人機(jī)。衛(wèi)星偵察用于戰(zhàn)略級(jí)監(jiān)視,提供的戰(zhàn)場(chǎng)信息為靜態(tài)信息且嚴(yán)重滯后;前線偵察車及偵察兵可提供實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)信息,但不利于偵察平臺(tái)及人員的生存,且受地形限制較多,信息搜集很難完整、準(zhǔn)確,傳輸也不夠及時(shí);高空偵察機(jī)用于戰(zhàn)區(qū)級(jí)偵察監(jiān)視,戰(zhàn)場(chǎng)信息也嚴(yán)重滯后,諸如“全球鷹”和“捕食者”一類的無(wú)人機(jī)則擔(dān)任戰(zhàn)術(shù)級(jí)偵察,提供的戰(zhàn)場(chǎng)信息不僅延遲,且較低級(jí)別的野戰(zhàn)部隊(duì)無(wú)權(quán)直接使用。地面野戰(zhàn)炮兵部隊(duì)盡管配備一些電視偵察彈,但射程較近、偵察區(qū)域較小、工作時(shí)間偏短,無(wú)法滿足遠(yuǎn)程精確打擊的作戰(zhàn)需求。鑒于上述情況,世界主要國(guó)家紛紛開(kāi)始尋求可提升野戰(zhàn)部隊(duì)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知能力的新方法,并由此推動(dòng)了巡飛彈的快速發(fā)展。
巡飛彈與無(wú)人機(jī)的區(qū)別
巡飛彈與無(wú)人機(jī)均具有長(zhǎng)時(shí)間巡邏飛行和裝有數(shù)據(jù)鏈的特點(diǎn),并且所能執(zhí)行的任務(wù)大幅交叉,如戰(zhàn)場(chǎng)偵察、監(jiān)視、通信中繼、精確打擊等。因此,在許多情況下,國(guó)外及國(guó)內(nèi)許多文獻(xiàn)在談及巡飛彈時(shí)將其稱為無(wú)人機(jī)。但巡飛彈在以下4方面與無(wú)人機(jī)存在著明顯差異。
屬于建制武器裝備,作戰(zhàn)部署方便
巡飛彈可直接由單兵或建制武器系統(tǒng)(如火炮、艦載發(fā)射器、飛機(jī)等)發(fā)射使用,其存儲(chǔ)、運(yùn)輸及發(fā)射/投放使用與常規(guī)彈藥或?qū)棝](méi)有區(qū)別。而無(wú)人機(jī)一般需專用裝置發(fā)射。根據(jù)所執(zhí)行的任務(wù),美軍將無(wú)人機(jī)分為6類,除供特種作戰(zhàn)部隊(duì)、連及連以下部隊(duì)使用的戰(zhàn)術(shù)1級(jí)無(wú)人機(jī)可手持發(fā)射外,戰(zhàn)術(shù)2、3、4級(jí),以及戰(zhàn)役級(jí)和戰(zhàn)略級(jí)無(wú)人機(jī)需要專用發(fā)射裝置、場(chǎng)地及專門的操作人員發(fā)射。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊,勤務(wù)處理與常規(guī)彈藥無(wú)異
巡飛彈將使用現(xiàn)役武器平臺(tái)發(fā)射或投放,外形結(jié)構(gòu)緊湊,多數(shù)型號(hào)的彈翼在發(fā)射/投放之前處于折疊狀態(tài),在離開(kāi)發(fā)射/投放平臺(tái)一段時(shí)間后才展開(kāi)。目前,僅有以色列“黛利拉”在發(fā)射之前彈翼處于展開(kāi)狀態(tài)。與此相對(duì)應(yīng)的是,大型無(wú)人機(jī)機(jī)翼在發(fā)射起飛之前均處于展開(kāi)狀態(tài),一些小型無(wú)人機(jī)在存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中其機(jī)翼處于折疊狀態(tài),但在發(fā)射之前其機(jī)翼也均為展開(kāi)狀態(tài)。
全壽命周期費(fèi)用低,利于大量裝備使用
在研的巡飛彈絕大部分是作為一次性低成本武器來(lái)研發(fā)的,在執(zhí)行完指定任務(wù)后自毀或直接用于執(zhí)行攻擊任務(wù),后勤保障與現(xiàn)有彈藥一樣。例如,美國(guó)最初研發(fā)的廣域監(jiān)視炮彈價(jià)格定為1萬(wàn)美元左右;英國(guó)“火影”巡飛彈的價(jià)格預(yù)計(jì)為10萬(wàn)美元。相比而言,盡管國(guó)外無(wú)人機(jī)也可作為“自殺性”攻擊無(wú)人機(jī),但大部分為重復(fù)使用,價(jià)格較高,需要獨(dú)立的后勤保障。
戰(zhàn)場(chǎng)介入快速,可滿足戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知需求
從介入戰(zhàn)場(chǎng)方式而言,巡飛彈可借助發(fā)射平臺(tái)快速介入戰(zhàn)場(chǎng),例如,從火炮發(fā)射時(shí)可獲得較快的初速,或由飛機(jī)高空投放,可在較短時(shí)間內(nèi)快速進(jìn)入預(yù)定作戰(zhàn)區(qū)域;而無(wú)人機(jī)則是起飛后勻速進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域,受自身攜帶動(dòng)力裝置的限制。以前線部隊(duì)作戰(zhàn)使用為例,與使用無(wú)人機(jī)相比,發(fā)射巡飛彈能夠在更短的時(shí)間內(nèi)獲得戰(zhàn)場(chǎng)信息。一旦確定目標(biāo)之后,發(fā)射巡飛彈完成攻擊任務(wù)所需的時(shí)間也要短干無(wú)人機(jī)掛載武器或“自殺性”攻擊無(wú)人機(jī)。
國(guó)外巡飛彈發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
20世紀(jì)90年代,美國(guó)啟動(dòng)了“洛卡斯”、“快看”、“前沿區(qū)域支援彈藥”等項(xiàng)目,拉開(kāi)了巡飛彈的研究序幕。進(jìn)入21世紀(jì),美國(guó)、以色列、俄羅斯和英國(guó)在巡飛彈領(lǐng)域開(kāi)展了大量的研究工作,應(yīng)用涉及陸、海、空三軍的多種武器系統(tǒng),但目前僅有俄羅斯和以色列分別裝備了R-90火箭炮射巡飛彈和“黛利拉”機(jī)載巡飛彈。
國(guó)外巡飛彈研發(fā)現(xiàn)狀
根據(jù)所執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的不同,巡飛彈可分為偵察型和偵察/攻擊型兩類;根據(jù)部署使用方式的不同,巡飛彈又可分為炮射/箱式發(fā)射巡飛彈、機(jī)載巡飛彈、巡飛子彈藥和單兵巡飛彈4類。
炮射/箱式發(fā)射巡飛彈20世紀(jì)90年代中期,美國(guó)率先啟動(dòng)了炮射巡飛彈的研究,研發(fā)供火炮系統(tǒng)使用的偵察型巡飛彈,以提高炮兵部隊(duì)的戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知能力。美、俄、法、德、意等國(guó)均開(kāi)展了偵察型炮射/箱式發(fā)射巡飛彈的研究工作,其主要技術(shù)性能特點(diǎn)是:①動(dòng)力裝置多采用電動(dòng)機(jī),部分采用燃油型發(fā)動(dòng)機(jī);②巡飛速度從每小時(shí)幾十千米到200千米以上不等,巡飛時(shí)間約30分鐘;③作用距離與發(fā)射火炮的最遠(yuǎn)射程相當(dāng)或略遠(yuǎn)。
機(jī)載巡飛彈20世紀(jì)90年代以來(lái),美國(guó)和以色列進(jìn)行了機(jī)載巡飛彈的研究工作。目前,以色列裝備了“黛利拉”巡飛彈,而美國(guó)“洛卡斯”巡飛彈項(xiàng)目完成技術(shù)演示后并未轉(zhuǎn)入型號(hào)研制。2002年,美空軍啟動(dòng)“主宰者”巡飛彈項(xiàng)目,但2006年進(jìn)行首次樣彈飛行試驗(yàn)后進(jìn)展不詳。2008年,美海軍啟動(dòng)壓縮運(yùn)載“掃描鷹”項(xiàng)目,基于“主宰者”發(fā)展可探測(cè)跟蹤潛艇的“磁鷹”巡飛彈。以色列為響應(yīng)美海軍直升機(jī)載武器替代計(jì)劃,基于“黛利拉”導(dǎo)彈開(kāi)展直升機(jī)載“黛利拉”導(dǎo)彈研究。此外,美國(guó)和以色列還計(jì)劃使現(xiàn)役武器在未來(lái)具備巡飛能力,以提升其作戰(zhàn)能力。
與炮射/箱式發(fā)射巡飛彈相比,固定翼機(jī)載巡飛彈通常高空發(fā)射使用,射程較遠(yuǎn)、巡飛時(shí)間更長(zhǎng);多配用戰(zhàn)斗部,具有對(duì)陸攻擊能力。
巡飛子彈藥巡飛子彈藥以機(jī)載布撒器或炮彈為載體,可快速進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域,并節(jié)省自身動(dòng)力,延長(zhǎng)其戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域巡飛時(shí)間。典型產(chǎn)品有美國(guó)“洛卡斯”和“靜默空中偵察”巡飛子彈藥。與同類型的巡飛彈相比,由于巡飛子彈藥需要裝在母彈內(nèi),外形尺寸較小,且巡飛時(shí)間較短。
單兵巡飛彈單兵巡飛彈由單兵攜載使用,可顯著提高士兵在城區(qū)、山地等復(fù)雜環(huán)境下的態(tài)勢(shì)感知能力,而具有攻擊能力的單兵巡飛彈還可增強(qiáng)士兵的視距外作戰(zhàn)能力。美國(guó)和以色列均在發(fā)展單兵巡飛彈。其質(zhì)量在10千克以內(nèi),動(dòng)力裝置選用電動(dòng)機(jī),巡飛時(shí)間較短,作用距離較近。
巡飛彈發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái),各國(guó)將日益重視集偵察、監(jiān)視、戰(zhàn)場(chǎng)毀傷評(píng)估及打擊能力于一體的偵察/攻擊型巡飛彈,提高武器系統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知及實(shí)時(shí)精確打擊能力。隨著數(shù)據(jù)鏈等技術(shù)的快速發(fā)展,巡飛彈彼此之間將具有網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)能力,大幅提升作戰(zhàn)效能。
重視發(fā)展偵察/攻擊型巡飛彈巡飛彈最初的研究主要集中于偵察型巡飛彈,21世紀(jì)后加強(qiáng)了對(duì)偵察/攻擊型巡飛彈的研究,尤其是美國(guó),其陸、海、空三軍均啟動(dòng)了相關(guān)項(xiàng)目。偵察/攻擊型巡飛彈不僅具有偵察型巡飛彈的偵察、監(jiān)視及戰(zhàn)場(chǎng)毀傷評(píng)估能力,而且能夠?qū)崟r(shí)對(duì)敵方重要目標(biāo),包括機(jī)動(dòng)目標(biāo)和時(shí)間敏感目標(biāo)進(jìn)行打擊,可顯著提高武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。
網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)能力將成為巡飛彈的重要特征目前,各國(guó)研發(fā)的巡飛彈限于彈藥與武器平臺(tái)之間簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)能力。隨著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自主化等技術(shù)的快速發(fā)展,巡飛彈的網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)能力將拓展到彈與彈之間的協(xié)同作戰(zhàn)。與多枚巡飛彈單獨(dú)作戰(zhàn)相比,網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)能力將大幅增加其協(xié)調(diào)控制區(qū)域,增強(qiáng)作戰(zhàn)靈活性。目前,英國(guó)和美國(guó)已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)能力列入巡飛彈的發(fā)展計(jì)劃中。
巡飛彈關(guān)鍵技術(shù)分析
巡飛彈的關(guān)鍵技術(shù)主要包括小型彈載動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)、戰(zhàn)斗部技術(shù)、制導(dǎo)技術(shù)及彈載數(shù)據(jù)鏈技術(shù)等。
小型彈載動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)
巡飛彈對(duì)動(dòng)力裝置的要求有:工作時(shí)間長(zhǎng),達(dá)到30分鐘或更長(zhǎng);推力小,可維持巡飛彈低速飛行;結(jié)構(gòu)緊湊,滿足總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求;價(jià)格低,滿足武器系統(tǒng)一次性使用的低成本要求。目前,巡飛彈使用的動(dòng)力裝置包括小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)和活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)兩種,也有電動(dòng)機(jī)、脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。其中,渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)最為普遍,所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括小型燃燒室、小直徑壓氣機(jī)和高轉(zhuǎn)速軸承等。
戰(zhàn)斗部技術(shù)
巡飛彈可配用常規(guī)殺爆戰(zhàn)斗部、多模式戰(zhàn)斗部和侵徹戰(zhàn)斗部等。其中,多模式多功能戰(zhàn)斗部是目前攻擊型巡飛彈需攻克的關(guān)鍵技術(shù),它可根據(jù)目標(biāo)類型形成不同毀傷目標(biāo)模式。美國(guó)“洛卡斯”巡飛彈就采用該戰(zhàn)斗部。多模戰(zhàn)斗部所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括炸藥裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、起爆系統(tǒng)控制等。
制導(dǎo)技術(shù)
為順利進(jìn)入預(yù)定目標(biāo)區(qū)域,巡飛彈普遍使用GPS/慣性導(dǎo)航制導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行中段導(dǎo)航。為進(jìn)一步提高攻擊精度,攻擊型巡飛彈還裝有末制導(dǎo)導(dǎo)引頭,如激光半主動(dòng)、紅外成像、激光雷達(dá)以及由上述制導(dǎo)方式組合而成的雙模/多模導(dǎo)引頭。其中,應(yīng)用前景最為廣闊的是激光雷達(dá)導(dǎo)引頭,所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括小型高功率固體/半導(dǎo)體激光器、碲鎘汞雪崩光電二極管探測(cè)器陣列/自混頻“金屬-半導(dǎo)體-金屬”(MSM)探測(cè)器陣列、讀出電路和高速處理器等。
彈載數(shù)據(jù)鏈技術(shù)
巡飛彈外形尺寸及體積小,對(duì)數(shù)據(jù)鏈終端的體積、重量及功率要求苛刻。為確保遠(yuǎn)距離、高數(shù)據(jù)信息流、高質(zhì)量的通信,須研發(fā)高功率的數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī),并采用圖像壓縮技術(shù)降低對(duì)帶寬的要求。同時(shí),還需要在信號(hào)處理過(guò)程中進(jìn)行加密,確保通信保密。彈載數(shù)據(jù)鏈所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括中繼技術(shù)、數(shù)據(jù)鏈終端技術(shù)、鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù)和鏈路安全技術(shù)。
巡飛彈受到軍事強(qiáng)國(guó)的高度重視,但其總體發(fā)展并不順利。目前,國(guó)外正積極調(diào)整巡飛彈項(xiàng)目管理模式及發(fā)展思路,以期快速裝備部隊(duì)。首先,巡飛彈的經(jīng)濟(jì)可承受性問(wèn)題備受關(guān)注。國(guó)外研發(fā)巡飛彈的主要出發(fā)點(diǎn)之一,是確保具有較好的效費(fèi)比,使軍方可以大量裝備。其次,“螺旋式”分階段達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的研發(fā)思路值得借鑒。此外,技術(shù)難度相對(duì)較低的偵察型巡飛彈成為近期發(fā)展的重點(diǎn)。