田凱陽(yáng)

【摘 要】從三代地空導(dǎo)彈的發(fā)展順序回顧了地空導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展概況，綜合分析了傾斜發(fā)射系統(tǒng)和垂直發(fā)射系統(tǒng)、自力發(fā)射系統(tǒng)和彈射發(fā)射系統(tǒng)的現(xiàn)狀與特點(diǎn)，對(duì)地空導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】地空導(dǎo)彈；發(fā)射系統(tǒng)；發(fā)展趨勢(shì)

引 言

地空導(dǎo)彈是一種受制導(dǎo)系統(tǒng)制導(dǎo)，在自身動(dòng)力裝置的推動(dòng)下飛向目標(biāo)的飛行武器。作為高技術(shù)武器，它一問(wèn)世就以獨(dú)特的作戰(zhàn)能力和高超的作戰(zhàn)效率而被視為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中國(guó)土防空和野戰(zhàn)防空的主要防空武器。

隨著科學(xué)技術(shù)而發(fā)展的空襲目標(biāo)和復(fù)雜多變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境要求地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)具有多用途、對(duì)付多目標(biāo)、抗干擾和綜合化等特點(diǎn)，因此地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是：①建立部署在天上、空中和地面的預(yù)警網(wǎng)；②廣泛采用相控陣?yán)走_(dá)、垂直發(fā)射、主動(dòng)雷達(dá)尋的導(dǎo)引頭、紅外成像或紅外/紫外雙模導(dǎo)引頭等關(guān)鍵技術(shù)，以提高導(dǎo)彈系統(tǒng)的對(duì)付多目標(biāo)作戰(zhàn)能力、縮短反應(yīng)時(shí)間，簡(jiǎn)化地面設(shè)備，改善機(jī)動(dòng)性；③聯(lián)合研制模塊化、通用化地空導(dǎo)彈；④地空導(dǎo)彈與小口徑高炮相結(jié)合。

作為地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)重要組成部分的發(fā)射系統(tǒng)由發(fā)射、裝填設(shè)備（包括發(fā)射裝置、導(dǎo)彈裝填設(shè)備）和發(fā)射控制設(shè)備組成。其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的要求包括：可動(dòng)性，初始瞄準(zhǔn)要求，離軌、發(fā)射速度，反應(yīng)、轉(zhuǎn)換時(shí)間，質(zhì)量、尺寸，燃?xì)饬鞯姆雷o(hù)，穩(wěn)定性、可靠性、維修性、安全性、隱蔽性等。

目前各國(guó)研制的地空導(dǎo)彈種類(lèi)繁多，由于地空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)使命、導(dǎo)彈彈體結(jié)構(gòu)、外形、質(zhì)量和制導(dǎo)方式不同，地空導(dǎo)彈發(fā)射方式的類(lèi)型也就不同。地空導(dǎo)彈發(fā)射方式分主要從導(dǎo)彈的發(fā)射動(dòng)力和姿態(tài)兩個(gè)方面進(jìn)行劃分[1]，如圖1所示。

1、地空導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展概況

地空導(dǎo)彈出現(xiàn)自第二次世界大戰(zhàn)后期，至今已形成可覆蓋整個(gè)空域的中高空、中遠(yuǎn)程，中低空、中近程，低空近程和超低空、超近程（便攜式）地空導(dǎo)彈系列。下面將從三代地空導(dǎo)彈的發(fā)展順序來(lái)簡(jiǎn)述其發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展概況。

于五十年代研制的，以“波馬克1/2”、“奈基1/2”、SA-1/2、“黃銅騎士”、“雷鳥(niǎo)”為典型代表的第一代地空導(dǎo)彈多為中遠(yuǎn)程型號(hào)，主要用于國(guó)土防空。其主要特點(diǎn)為：導(dǎo)彈大都采用兩級(jí)設(shè)計(jì)，動(dòng)力裝置大都為液體主發(fā)動(dòng)機(jī)加固體助推器，導(dǎo)彈大且笨重；地面火控系統(tǒng)由多部單功能雷達(dá)組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這使得第一代地空導(dǎo)彈系統(tǒng)不得不采用功能分散、多車(chē)配套、固定或半固定式陣地發(fā)射的體制。該發(fā)射體制下的導(dǎo)彈發(fā)射裝置大都采用單裝傾斜發(fā)射方式和拖車(chē)牽引式機(jī)動(dòng)方式，發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)動(dòng)性差、系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，且只能對(duì)付低速的中遠(yuǎn)程單個(gè)空中目標(biāo)。

于六十年代研制的，以SA-6、SA-8、“響尾蛇”、“羅蘭特”、“長(zhǎng)劍”、“改進(jìn)霍克”等為典型代表的第二代地空導(dǎo)彈多數(shù)為低空近程和中低空、中近程導(dǎo)彈，以及改進(jìn)型中高空、中遠(yuǎn)程型號(hào)導(dǎo)彈，主要用于野戰(zhàn)防空和要地防空。其主要特點(diǎn)為：導(dǎo)彈大都采用單級(jí)設(shè)計(jì)，動(dòng)力裝置為高性能固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（有些采用雙推力固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)），導(dǎo)彈小且輕便；地面火控系統(tǒng)大都配備脈沖多普勒搜索雷達(dá)、單脈沖跟蹤雷達(dá)以及數(shù)字計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化。這使得第二代地空導(dǎo)彈系統(tǒng)中的中程型號(hào)導(dǎo)彈多采用功能較為綜合、有限載車(chē)配套機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)體制，近程型號(hào)導(dǎo)彈多采用彈、站、架一體化的單車(chē)機(jī)動(dòng)體制。該發(fā)射體制下的導(dǎo)彈發(fā)射裝置采用多聯(lián)裝傾斜變角發(fā)射方式和自行車(chē)載機(jī)動(dòng)方式，導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)機(jī)的動(dòng)性提高，防護(hù)能力增強(qiáng)，反應(yīng)時(shí)間縮短（10秒左右），火力加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，且使用維護(hù)簡(jiǎn)單。

于八十年代開(kāi)始研制的，以“愛(ài)國(guó)者”、SA-l0、SA-12、SA-90（法國(guó)）、“天弓”、ADATS、“西北風(fēng)”（法國(guó)）等為典型代表的第三代地空導(dǎo)彈是多用途型號(hào)地空導(dǎo)彈系統(tǒng)，用于國(guó)土防空、野戰(zhàn)防空和要地防空。其主要特點(diǎn)為：采用性能更好的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、高比沖推進(jìn)劑、大規(guī)模集成電路和固態(tài)微型電子器件，導(dǎo)彈體積更小、可靠性更高、用途更廣；地面火控系統(tǒng)由多功能相控陣?yán)走_(dá)和高速信息處理機(jī)及通信設(shè)備組成。這使第三代地空導(dǎo)彈系統(tǒng)的火力單元采用功能更為綜合，更少有限載車(chē)配套機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)體制和彈、站、架一體化的單車(chē)機(jī)動(dòng)體制。該發(fā)射體制下的導(dǎo)彈發(fā)射裝置采用多聯(lián)裝箱式（筒式）傾斜發(fā)射方式和自行載車(chē)機(jī)動(dòng)方式，并向彈射垂直發(fā)射方向發(fā)展。導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性好，系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間短，火力強(qiáng)，可對(duì)付多目標(biāo)。

2、地空導(dǎo)彈傾斜和垂直發(fā)射系統(tǒng)

2.1傾斜發(fā)射系統(tǒng)

傾斜發(fā)射是指在作戰(zhàn)過(guò)程中，發(fā)射臂支撐導(dǎo)彈以一定的前置量與雷達(dá)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)所要攻擊的目標(biāo)，是地空導(dǎo)彈傳統(tǒng)的發(fā)射方式。傾斜發(fā)射裝置的基本原理是：待發(fā)導(dǎo)彈以箱裝形式安裝并鎖定在起落臂上，當(dāng)接收到來(lái)自指揮控制中心的方位位置指令和俯仰位置指令后，發(fā)射裝置的伺服控制系統(tǒng)按照要求將發(fā)射架調(diào)轉(zhuǎn)到給定的初始瞄準(zhǔn)方向。在滿(mǎn)足規(guī)定位置精度后，指揮控制中心下達(dá)隨目標(biāo)變化的方位位置指令和俯仰位置指令。同時(shí)，發(fā)射裝置伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)發(fā)射架運(yùn)動(dòng)，跟蹤這些輸入信號(hào)的變化。

傾斜發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：①導(dǎo)彈起飛后無(wú)需很大的轉(zhuǎn)彎就可進(jìn)入巡航飛行，所需承受的過(guò)載小。②可獲得較小的彈道初始偏差，且消除這一偏差所需的時(shí)間比較短，因而可獲得較小的殺傷近界。③可使指令和駕束制導(dǎo)的導(dǎo)彈射入雷達(dá)波束的速度方向與波束中心的夾角比較小，導(dǎo)彈易于截獲。④通過(guò)地面發(fā)控設(shè)備對(duì)導(dǎo)引頭天線初始角速度的預(yù)裝，可使導(dǎo)引頭天線在目標(biāo)截獲點(diǎn)處正好對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)而無(wú)需角度搜索，縮短了目標(biāo)截獲時(shí)間。⑤可根據(jù)不同的作戰(zhàn)空域設(shè)計(jì)不同的導(dǎo)彈發(fā)射前置量，使導(dǎo)彈飛行航跡阻力減小，利于減輕導(dǎo)彈的起飛質(zhì)量。

傾斜發(fā)射的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在：①燃?xì)饬饔绊懛秶鷱V。②發(fā)射裝置復(fù)雜。③初始彈道穩(wěn)定性差。④射擊低空目標(biāo)時(shí)彈道會(huì)因重力而下沉。⑤武器系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間和火力轉(zhuǎn)移時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

2.2垂直發(fā)射系統(tǒng)

垂直發(fā)射是指在導(dǎo)彈軸線與水平面呈垂直（或準(zhǔn)垂直）的狀態(tài)下發(fā)射。不像傾斜發(fā)射那樣發(fā)射后導(dǎo)彈的初始飛行即是目標(biāo)方位，垂直發(fā)射的導(dǎo)彈需要垂直上升一定高度后自動(dòng)轉(zhuǎn)向目標(biāo)方位，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈空中對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。垂直發(fā)射是最能適應(yīng)未來(lái)防空模式的一種發(fā)射技術(shù)，不同彈型共架發(fā)射是垂直發(fā)射技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。其主要有三項(xiàng)關(guān)鍵支撐技術(shù)：推力矢量控制技術(shù)、捷聯(lián)慣導(dǎo)技術(shù)和亞聲速下的大攻角氣動(dòng)耦合技術(shù)。

垂直發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：①發(fā)射裝置設(shè)備簡(jiǎn)單、工作可靠、操作方便、反應(yīng)時(shí)間短（“海麻雀”導(dǎo)彈的反應(yīng)時(shí)間從傾斜發(fā)射的14s，縮短至垂直發(fā)射的4s）。②射向不受限制，導(dǎo)彈在彈道初始段容易達(dá)到平衡狀態(tài)。③加速段阻力損耗小，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力質(zhì)量比小。④爬高迅速，發(fā)射速率高（“海狼”導(dǎo)彈由傾斜發(fā)射的6聯(lián)裝增加至垂直發(fā)射的32枚導(dǎo)彈）。⑤發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)緊湊，發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣流影響范圍小。⑥采用冷彈發(fā)射技術(shù)，彈筒可以重復(fù)使用。⑦所需輔助設(shè)備少、發(fā)射裝置活動(dòng)部件少，成本低、全壽命周期費(fèi)用少。⑧是實(shí)現(xiàn)高拋彈道（準(zhǔn)最佳彈道）的必備條件，高拋彈道可使導(dǎo)彈飛得更遠(yuǎn)，更有利于射擊高機(jī)動(dòng)性目標(biāo)。

垂直發(fā)射的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在：①技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大。②導(dǎo)彈的平均速度小。③殺傷區(qū)域近界相對(duì)較大[3]。

3、地空導(dǎo)彈自力發(fā)射和彈射發(fā)射系統(tǒng)

3.1自力發(fā)射系統(tǒng)

自力發(fā)射是指導(dǎo)彈起在飛時(shí)依靠導(dǎo)彈自身發(fā)動(dòng)機(jī)或助推器的推力而離開(kāi)發(fā)射裝置，早期的地空導(dǎo)彈多采用這種發(fā)射方式。自力傾斜發(fā)射時(shí)，為了獲得較大的起飛加速度，常常采用助推器或單室雙推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。一般起飛加速度值為10～40g，滑離速度一般可達(dá)20～70米/秒。自力垂直發(fā)射時(shí)，導(dǎo)彈的初始加速度較小，因?yàn)橥屏εc彈重比一般為1.5～3.5。有時(shí)也需要助推器，但起飛后自行脫落以減輕飛行重量。

3.2彈射發(fā)射系統(tǒng)

彈射發(fā)射方式是指導(dǎo)彈在起飛時(shí)由發(fā)射裝置給導(dǎo)彈一個(gè)推力，使導(dǎo)彈加速運(yùn)動(dòng)直至離開(kāi)發(fā)射裝置。彈射發(fā)射也稱(chēng)“冷”發(fā)射，即不點(diǎn)燃導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)射。俄羅斯的SA-N-6、SS-N-19 等采用此類(lèi)發(fā)射方式。[4]彈射的動(dòng)力源有壓縮空氣、燃?xì)狻⒄羝?、液壓和電磁等多種。

彈射發(fā)射系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)是：采用彈射發(fā)射導(dǎo)彈，可以簡(jiǎn)化燃?xì)饬鞣雷o(hù)設(shè)備。發(fā)射小型導(dǎo)彈時(shí)，可以獲得比自力發(fā)射大的多的出口速度。有利于提高導(dǎo)彈的發(fā)射精度，縮小殺傷區(qū)近界，提高近距離作戰(zhàn)的能力。由于在離開(kāi)發(fā)射筒前就獲得較大的加速度，減小了導(dǎo)彈從起動(dòng)到與目標(biāo)遭遇段的時(shí)間。彈射發(fā)射系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：發(fā)射裝置因帶有動(dòng)力源而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量加大。一般每次發(fā)射后，發(fā)射箱都需要復(fù)雜的維護(hù)與保養(yǎng)，增大了發(fā)射箱壽命周期成本。此外，彈射發(fā)射裝置再次裝彈不方便。

4、地空導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)表明：隨著精確制導(dǎo)武器、戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈在戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用及地面縱深攻擊能力的增強(qiáng)，地面防空武器的火力與機(jī)動(dòng)性對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗起著重要的作用。因此，新一代地空導(dǎo)彈的發(fā)射系統(tǒng)應(yīng)向著設(shè)備小型化、功能綜合化、控制自動(dòng)化的方向發(fā)展。主要表現(xiàn)為：①采用多聯(lián)裝箱（筒）式發(fā)射。②采用機(jī)動(dòng)發(fā)射。③采用垂直發(fā)射方式。④實(shí)現(xiàn)發(fā)射系統(tǒng)的自動(dòng)化。⑤加強(qiáng)偽裝與防護(hù)。⑥狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷智能化。

【參考文獻(xiàn)】

[1]高明坤.導(dǎo)彈發(fā)射裝置構(gòu)造[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1985.

[2]Bill Yenne. US GUIDED MISSILES[M]. Manchester： Crécy Publishing Limited， 2012.

[3]黃浦，李紅民.防空導(dǎo)彈垂直發(fā)射技術(shù)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].價(jià)值工程，2011（6）.

[4]王富賓，方立恭.艦載導(dǎo)彈共架垂直發(fā)射技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].飛航導(dǎo)彈，1998（10）.