張博今 楊雷 馬明
決定未來戰(zhàn)爭勝負(fù)的因素很多,但奪取制空權(quán)定是關(guān)鍵因素之一。所以,世界各國尤其是發(fā)達(dá)國家和軍事大國特別注重飛機(jī)和空空導(dǎo)彈的研發(fā)。受作戰(zhàn)需求與周邊環(huán)境、技術(shù)儲備與經(jīng)費(fèi)支持的影響,各國的研發(fā)速度和技術(shù)水平不盡相同,但打贏未來戰(zhàn)爭、奪取制空權(quán)的目標(biāo)卻是一致的。
一、采用新技術(shù),進(jìn)一步提高空空導(dǎo)彈的性能
(一)美國下一代導(dǎo)彈(NGM)
近些年,俄羅斯和中國都致力于研制具有更大射程的新型空空導(dǎo)彈來裝備T-50和J-20戰(zhàn)斗機(jī),美國的空中優(yōu)勢正面臨新一輪挑戰(zhàn)。因此美國空軍計劃研制下一代導(dǎo)彈(NGM)來代替已服役20余年的AIM-120先進(jìn)中距空空導(dǎo)彈和AGM-88“哈姆”反輻射導(dǎo)彈。
美國空軍提出了JDRADM“聯(lián)合雙任務(wù)制空導(dǎo)彈”計劃,這是一種比AIM-120射程更遠(yuǎn),又能裝入F-22和F-35內(nèi)部武器艙的空空導(dǎo)彈。該導(dǎo)彈可全向攻擊包括固定翼飛機(jī)、旋翼機(jī)、無人機(jī)和巡航導(dǎo)彈在內(nèi)的各種高機(jī)動空中目標(biāo),也可用于打擊敵方小型地面防空系統(tǒng),并承擔(dān)“高速反輻射導(dǎo)彈”的作戰(zhàn)任務(wù),能夠應(yīng)對2020年以后的空中和地面威脅。2008年以來美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)選擇波音公司研發(fā)JDRADM計劃中一系列新技術(shù):MRROKM(Multi-Role Responsive Ordnance Kill Mechanism)項(xiàng)目在研發(fā)可定向爆炸的戰(zhàn)斗部,SITES(Seeker Integrated Target Endgame Sensor)項(xiàng)目在研制將導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)與戰(zhàn)斗部引信裝置一體化的技術(shù),以及在DRADM-T(Dual Role Air Dominance Missile Technology)項(xiàng)目中研制用于固體火箭發(fā)動機(jī)的推力矢量控制技術(shù)。同時,波音公司完成了美國國防高級研究計劃局(DARPA)授予的QNT(Quint Networking Technology)合同,設(shè)計、研制和驗(yàn)證更可靠的數(shù)據(jù)鏈技術(shù)。2010年至2011年,美國聯(lián)合需求監(jiān)督委員會正式審查了JDRADM的初始能力報告(ICD),該項(xiàng)目被正式確定為美國的“下一代導(dǎo)彈”(NGM),并進(jìn)入武器裝備方案分析階段,評價導(dǎo)彈設(shè)計方案,估計該導(dǎo)彈的性能、作戰(zhàn)效能、作戰(zhàn)適宜性用,并將開展導(dǎo)彈控制系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、戰(zhàn)斗部和引信等關(guān)鍵技術(shù)的演示驗(yàn)證,計劃在2020年前后開始服役。在此期間,雷神公司、波音公司及洛克希德·馬丁公司分別展示了一些具有“下一代空空導(dǎo)彈”概念的最新導(dǎo)彈模型。
美國國防高級研究計劃局發(fā)起了“三類目標(biāo)終結(jié)者(T3)”計劃,研發(fā)一種能夠摧毀高性能飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈和防空目標(biāo)的高速遠(yuǎn)程導(dǎo)彈。T3導(dǎo)彈可內(nèi)掛于隱身噴氣式轟炸機(jī)、F-35聯(lián)合攻擊機(jī),或是波音公司的F-15E戰(zhàn)斗機(jī),也可外掛于傳統(tǒng)的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)和無人機(jī)。該項(xiàng)目以沖壓發(fā)動機(jī)為動力,與固體火箭發(fā)動機(jī)相比,沖壓發(fā)動機(jī)擁有較高的平均速度,在接近射程末段時其能量損失少,能在較長時間保持峰值能量。該導(dǎo)彈具有空空與空面作戰(zhàn)模式之間迅速切換能力,其速度、機(jī)動性和網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力將明顯改善美國作戰(zhàn)飛機(jī)的生存能力,并增加每架次摧毀目標(biāo)的數(shù)量和種類。2010年10月25日和2010年11月10日,美國國防高級研究計劃局分別授予雷神公司和波音公司各一份價值2130萬美元的合同,要求研制T3空射導(dǎo)彈,并研發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng)、多模導(dǎo)引頭、數(shù)據(jù)鏈、數(shù)字化制導(dǎo)與控制以及先進(jìn)戰(zhàn)斗部等新技術(shù)。2010年美國國防高級研究計劃局已有1210萬美元用于研究國防部預(yù)算文件中的“T3使用空間和作戰(zhàn)概念”——啟動預(yù)先設(shè)計研究、風(fēng)險降低試驗(yàn)以及仿真驗(yàn)證潛在設(shè)計。2011年開始啟動關(guān)鍵設(shè)計研究,并于2013年開展飛行驗(yàn)證。2014年美國國防高級研究計劃局繼續(xù)為T3導(dǎo)彈項(xiàng)目投入研發(fā)經(jīng)費(fèi),計劃完成針對三類典型目標(biāo)(戰(zhàn)機(jī)、巡航導(dǎo)彈、地面防空雷達(dá))的機(jī)載發(fā)射試驗(yàn)驗(yàn)證。
(二)歐洲“流星”空空導(dǎo)彈(BVRAAM)
“流星”空空導(dǎo)彈是一種以固體火箭沖壓發(fā)動機(jī)為動力的超視距空空導(dǎo)彈,射程超過100km,巡航速度達(dá)到4馬赫,其不可逃逸區(qū)是目前世界上所有空對空武器中最大的,同時還具備高毀傷概率,可保持載機(jī)的空中優(yōu)勢和生存能力。MBDA公司已經(jīng)完成了“流星”超視距空空導(dǎo)彈的機(jī)載研制試驗(yàn)任務(wù)。從2006年5月至2012年6月,“流星”空空導(dǎo)彈在“鷹獅”戰(zhàn)斗機(jī)和“狂風(fēng)”F3戰(zhàn)斗機(jī)上共完成了21次發(fā)射試驗(yàn)。第二階段關(guān)鍵試驗(yàn)從2009年6月到2012年5月,MBDA公司在阿伯珀斯試驗(yàn)場和赫布里底試驗(yàn)場進(jìn)行了一系列制導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)。制導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)原計劃進(jìn)行6次,但因?yàn)橛腥问〔坏貌恢刈觯灿嬮_展9次。在2012年5月最后一次制導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)中,“流星”發(fā)射采用雙向數(shù)據(jù)鏈全制導(dǎo)端對端交戰(zhàn)。其中在阿伯珀斯試驗(yàn)場完成的3次“流星”導(dǎo)彈的實(shí)彈打靶試驗(yàn)中,盡管使用了箔條和主動干擾設(shè)備,導(dǎo)彈依然直接命中了靶機(jī)。MBDA透露“流星”空空導(dǎo)彈“迎頭交戰(zhàn)時射程為AIM-120B AMRAAM的3倍,尾追交戰(zhàn)時射程為AIM-120B AMRAAM的5倍。
2012年底“流星”導(dǎo)彈已開始與法國達(dá)索公司的“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)和歐洲戰(zhàn)斗機(jī)公司的“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的集成試驗(yàn)。預(yù)計導(dǎo)彈集成最早在2015年中期完成, 2018年配裝法國空軍和海軍的“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)并進(jìn)入服役?!傲餍恰币灿媱澭b備F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)。MBDA公司與洛克希德·馬丁公司關(guān)于F-35“閃電Ⅱ”聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)掛載“流星”導(dǎo)彈的一項(xiàng)研究已經(jīng)于2011年底做出了結(jié)論,研究確定F-35戰(zhàn)斗機(jī)掛載“流星”導(dǎo)彈是可行的。同時MBDA公司正在與多個國家進(jìn)行對話,以實(shí)現(xiàn)F-35 Block4一體化。
(三)俄羅斯RVV-MD近距空空導(dǎo)彈
RVV-MD近距空空導(dǎo)彈是R-73的最新改進(jìn)型,采用了雙色紅外導(dǎo)引頭,導(dǎo)引頭視場角擴(kuò)大到±60°。RVV-MD導(dǎo)彈長2.92m,彈徑0.17m,翼展0.51m,彈重106kg,有效射程300m—40km,高度范圍20m—20km,采用多波段紅外尋的制導(dǎo)方式,單推力固體火箭發(fā)動機(jī),配有8kg桿型戰(zhàn)斗部和無線電近炸/主動激光近炸引信,可攔截機(jī)動過載高達(dá)20g的目標(biāo)。RVV-MD導(dǎo)彈計劃裝備T-50第五代新型戰(zhàn)斗機(jī),能夠摧毀包括F-22“猛禽”隱身戰(zhàn)斗機(jī)和無人機(jī)在內(nèi)的低雷達(dá)反射截面目標(biāo),預(yù)計2015年開始服役。endprint
(四)俄羅斯RVV-BD遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈
RVV-BD遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈是根據(jù)前線航空兵未來航空武器裝備計劃(即PAK-FA計劃)研制的裝備新一代戰(zhàn)斗機(jī)的系列新型空空導(dǎo)彈的最后一個型號,由溫貝爾設(shè)計局研制。該導(dǎo)彈用于攻擊包括戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、軍用運(yùn)輸機(jī)、直升機(jī)和巡航導(dǎo)彈在內(nèi)的各種空中目標(biāo),在嚴(yán)重電子干擾的情況下能夠在陸海上空進(jìn)行晝夜全向攻擊,并可同時攻擊多個目標(biāo)。該導(dǎo)彈長4.06m,彈徑0.38m,翼展0.72m,其十字形控制舵展為1.02m,采用電動舵機(jī)。
在莫斯科航展展出的模型上,該型導(dǎo)彈上面兩個控制舵的舵面中間處裝有鉸鏈,可使舵面折疊。爆炸破片戰(zhàn)斗部質(zhì)量為60kg,安裝了雷達(dá)近炸引信和觸發(fā)引信。由于采用了新型雙推力固體火箭發(fā)動機(jī),可實(shí)現(xiàn)200km的最大射程。在導(dǎo)彈飛行的初始段和中段采用慣性制導(dǎo)和數(shù)據(jù)鏈更新,在末段使用導(dǎo)彈的主動雷達(dá)導(dǎo)引頭來尋的制導(dǎo)。RVV-BD導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭能夠鎖定偏離導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)線±60°的目標(biāo),能引導(dǎo)導(dǎo)彈攔截8g的機(jī)動目標(biāo)。該導(dǎo)引頭可在10秒內(nèi)鎖定70km以外雷達(dá)散射截面積為5m2的目標(biāo),能用來攻擊最小飛行高度為30m、速度在50—1200m/s、最小雷達(dá)散射截面積為0.05m2的目標(biāo)。
二、對現(xiàn)役空空導(dǎo)彈改進(jìn)升級
AIM-120先進(jìn)中距空空導(dǎo)彈是由美國空、海軍聯(lián)合研制的全天候、全方位中距主動雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈。從1992年服役以來該導(dǎo)彈已進(jìn)行了一系列的持續(xù)改進(jìn),發(fā)展出AIM-120A、AIM-120B、AIM-120C和AIM-120D四個型號,向美國海軍和空軍累計交付17500枚。其中AIM-120D是只有美國擁有的最新的增程改型,該彈在現(xiàn)有AIM-120C-7的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大改進(jìn),加裝一個增強(qiáng)型雙向數(shù)據(jù)鏈,采用緊湊型GPS/IMU制導(dǎo)裝置和新的軟件版本,導(dǎo)彈射程增加了50%,殺傷率大大提高。美國AIM-120D先進(jìn)中距空空導(dǎo)彈是世界上率先加裝雙向數(shù)據(jù)鏈的空空導(dǎo)彈。雙向數(shù)據(jù)鏈上行鏈路用于導(dǎo)彈制導(dǎo)指令的更新,同時支持第三方信息,下行鏈路可將導(dǎo)彈飛行狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)信息傳輸?shù)捷d機(jī)上,報告導(dǎo)引頭的截獲、自動尋的轉(zhuǎn)換以及可實(shí)現(xiàn)的殺傷概率。GPS/IMU組合制導(dǎo)將減小飛行過程中對目標(biāo)的瞄準(zhǔn)誤差。經(jīng)過這一階段的改進(jìn),導(dǎo)彈的制導(dǎo)精度、攻擊距離、對目標(biāo)的毀傷能力都得到進(jìn)一步提高。AIM-120D還能利用地面探測器獲取目標(biāo)信息,即擁有基于戰(zhàn)場信息共享網(wǎng)絡(luò)的作戰(zhàn)能力。
由于系列化改進(jìn)一般采用成熟技術(shù),具有研發(fā)成本低、收效明顯的特點(diǎn),美國在此過程中嘗到甜頭,利用有限的經(jīng)費(fèi)即可以保持該導(dǎo)彈的先進(jìn)優(yōu)勢,因此也正在對AIM-9X導(dǎo)彈進(jìn)行系列化改進(jìn)。
AIM-9X導(dǎo)彈是美國第四代近距空空導(dǎo)彈,2003年服役后相續(xù)研發(fā)出AIM-9X BlockⅠ、AIM-9X BlockⅡ兩種導(dǎo)彈。AIM-9X BlockⅡ?qū)椬钪匾母倪M(jìn)是采用和AIM-120D AMRAAM類似的數(shù)據(jù)鏈,具有發(fā)射后鎖定能力。紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)射以后,在導(dǎo)引頭未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)前,通過載機(jī)的目標(biāo)定位跟蹤引導(dǎo)導(dǎo)彈飛向目標(biāo),使飛行員可以在比BlockⅠ導(dǎo)彈更遠(yuǎn)的距離上摧毀敵機(jī)。美國海軍稱AIM-9X Block Ⅱ采用更好的全天候激光引信可對付小目標(biāo),還可以應(yīng)對先進(jìn)的雷達(dá)對抗,如數(shù)字射頻存儲干擾機(jī)、拖曳式誘餌彈,甚至隱身飛機(jī)。
按照計劃,美國海軍還要在2013—2017財年共投資2.174億美元用于研發(fā)AIM-9X BlockⅢ導(dǎo)彈。AIM-9X BlockⅢ導(dǎo)彈將提高其運(yùn)動學(xué)和殺傷性,增強(qiáng)紅外抗干擾能力,改良鈍感彈藥性能。
三、結(jié)束語
美國、歐洲、俄羅斯等國分別結(jié)合本國國情研制各自的新型空空導(dǎo)彈。為了適應(yīng)未來復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境,多采用雙模/多模制導(dǎo)方式來提高精確打擊能力,通過換裝新型發(fā)動機(jī)、采用新型先進(jìn)戰(zhàn)斗部或結(jié)構(gòu)形式來增強(qiáng)毀傷效果。
隨著美國將戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)向亞太地區(qū),美軍提出了“空海一體戰(zhàn)”的全新作戰(zhàn)概念,將重點(diǎn)發(fā)展“情報、監(jiān)視與偵察”的綜合情報網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程快速打擊武器、先進(jìn)空空導(dǎo)彈、新型潛艇、新一代遠(yuǎn)程隱身戰(zhàn)斗機(jī)、反導(dǎo)系統(tǒng)、天基系統(tǒng)和無人系統(tǒng)等先進(jìn)裝備,提高部隊機(jī)動能力,強(qiáng)化對空、天、網(wǎng)絡(luò)電磁空間的掌控。中國J-20戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn)使美國加快研制新一代空空導(dǎo)彈的步伐,美國軍方和雷神公司、波音公司、洛克希德·馬丁公司等武器制造商都在緊鑼密鼓地開展各項(xiàng)相關(guān)的研究工作,并加強(qiáng)了資源整合,以實(shí)現(xiàn)技術(shù)繼承性。為了能對高隱身、高機(jī)動、高速目標(biāo)進(jìn)行有效攻擊,滿足未來空戰(zhàn)需求,發(fā)展新型空空導(dǎo)彈時,我國也應(yīng)根據(jù)未來作戰(zhàn)需求、周邊環(huán)境特點(diǎn)以及自身技術(shù)能力,確定關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研和加大經(jīng)費(fèi)支持力度,在新型空空導(dǎo)彈研發(fā)方面不輸于美、俄。
(張博今、馬明,中航集團(tuán)中國空空導(dǎo)彈研究院。楊雷,中國空空導(dǎo)彈研究院軍代表室)endprint