涂林峰
前篇中曾將艦空導彈比喻為戰(zhàn)場上的士兵,艦載雷達則相當于在后方拿著望遠鏡觀察戰(zhàn)場狀況、并通過通信設備指揮士兵行動的指揮官。在對付遠距離、高機動的空中目標時,往往需要指揮官與士兵配合,才能保證成功消滅目標。在不同的制導體制下,指揮官和士兵的分工其實是各不相同的,有時指揮官的任務更重一些,有時則需要士兵自身具備更強的能力。這就好比是一條扁擔的兩頭,一頭力量輕了就需要另一頭頂上去,艦載雷達和艦空導彈哪一個性能有短板就需要另一個承擔更大的責任,反過來,哪一個能力較強就可以適當放寬對另一個的能力要求,從而最終達成一個平衡,以實現(xiàn)較為理想的防空效果。
考慮到現(xiàn)代艦空導彈多采取了串行復合制導方式,有必要先從三大基本制導方式開始分析。前篇曾講過,遙控制導對指揮官的要求是最高的,套用前篇中的場景劇來解釋就是,遙控制導相當于是指揮官用各種通信設備對士兵發(fā)出指令,引導士兵一步一步前往僵尸所在位置,把僵尸一磚拍死。目前遙控制導在艦空導彈中的應用主要是無線電指令制導和中遠程艦空導彈的中段引導/中段指令修正(以下簡稱指令制導和指令修正)。無論是指令制導還是指令修正,對艦載雷達的要求都是比較高的,艦載雷達需要持續(xù)跟蹤敵方來襲目標和我方艦空導彈,并根據(jù)兩者的雷達回波實時計算出導彈與目標各自的相對位置,再對目標和導彈各自的運動參數(shù)進行比較計算,從而生成艦空導彈的控制指令。
在遙控制導體制下指揮官要同時觀察兩個目標,并且大腦還要保持高速運轉(zhuǎn),同時還要及時向士兵發(fā)出指令,因此有時一個指揮官是不夠用的,需要多個指揮官同時工作才能滿足要求。多個指揮官分別對應目標跟蹤測量雷達、導彈跟蹤測量雷達、指令生成裝置(計算裝置)和指令發(fā)送裝置。在艦載相控陣雷達出現(xiàn)后,一部多功能相控陣雷達配合艦載指揮系統(tǒng)即可實現(xiàn)對艦空導彈的指令制導或指令修正,并且還能控制多枚艦空導彈同時攻擊多個空中目標,當然,不是誰都有條件配備相控陣雷達這種能力超高的“指揮官”的。而這種制導方式的士兵(導彈)的負擔則是最輕的,彈上的設備比較簡單,導彈的生產(chǎn)、使用成本也相對較低。
自主制導與遙控制導正好相反。自主制導方式中的士兵在整個尋找僵尸的過程中都不經(jīng)過指揮官這一環(huán)節(jié),士兵完全憑借自身能力找到并拍死僵尸。自主制導方式包括程序制導、慣性制導、GPS制導、地形匹配制導、景象匹配制導、星光制導等,目前在艦空導彈上使用較多的為程序制導、慣性制導和GPS制導,并且多作用于艦空導彈的初始/中段飛行階段。而自主制導方式在各種對地攻擊武器上的應用更為普遍,因為自主制導可以使導彈在不依賴外部引導的情況下自主完成整個飛行與攻擊的過程,比如以美國“戰(zhàn)斧”、俄羅斯Kh-55為代表的巡航導彈和以美國“民兵”3 、俄羅斯RS-28“薩爾馬特”為代表的中遠程彈道導彈。對地導彈的射程覆蓋范圍較大,可以達到數(shù)千千米乃至上萬千米,在如此遠的距離上,導彈發(fā)射點的指揮控制站要想對飛行中的導彈實施遠程實時控制,無論是技術難度還是成本投入都將是非常大的,這種情況下導彈的自主制導能力就顯得尤為重要了。自主制導屬于一種指揮官負擔為零,而士兵負擔最重的制導方式。采取了自主制導方式的導彈要想實現(xiàn)全程自主飛行和對目標的自動攻擊,需要在多種自主制導方式共同作用下才有可能實現(xiàn),彈上設備復雜程度非常高,并且直接抬高了導彈的制造和使用成本。
尋的制導理論上也是一種自主性很強的制導方式,也被稱為“自動尋的”或“自動導引”制導系統(tǒng),因為它是利用目標輻射或反射的某種能量,由彈上探測設備自行測量并計算目標的運動參數(shù),這一過程主要是由彈上系統(tǒng)完成的,對后方指揮官(艦載雷達)的要求并不高。艦空導彈的幾種主要尋的制導方式有主動、半主動、被動雷達制導和TVM制導。其中,TVM制導是尋的制導中的一個異類。前篇曾介紹過,TVM制導體制下的艦上系統(tǒng)復雜程度非常高,即指揮官承擔的負擔很重。但TVM制導實際上可以看作是尋的制導和遙控制導的復合體,TVM制導真正給艦上系統(tǒng)帶來壓力的其實是它的遙控制導部分,因此它實際上是不能代表尋的制導方式進行分析,而且TVM制導由于制導體制過于復雜,已處于逐漸淘汰的地步。對于主動雷達制導和被動雷達制導的艦空導彈來說,這兩種制導方式都具備了“發(fā)射后不管”的特點,艦載雷達在艦空導彈發(fā)射后完全可以脫手不管,因此兩者的特點都是“指揮官”負擔為零,但“士兵”的負擔比較重。這體現(xiàn)在導彈的彈上設備復雜程度高,極大地增加了導彈的設計難度,并抬高了導彈的制造成本。
對于半主動雷達制導艦空導彈來說(簡稱半主動彈),它給人的印象是比較依賴艦上雷達(指揮官)的。但這只是表象,半主動雷達制導體制下,“指揮官”的負擔其實并不大,這主要是因為半主動彈的制導原理是由艦上火控/照射雷達持續(xù)照射目標,導彈的半主動雷達導引頭接收目標回波,并控制導彈飛向目標。在整個制導過程中火控/照射雷達都是“只發(fā)不收”,即只負責發(fā)射雷達波束,而不用負責接收回波,也不需要對目標的運動參數(shù)進行測量,這些工作都是由導彈的彈上設備來完成的,因此半主動雷達制導體制下“指揮官”的負擔并沒有想象的那么重。因此我們可以看到“伯克”級、“基德”級、KDX-2等艦艇在采用了半主動彈后,僅配備了機械掃描式火控/照射雷達即可滿足半主動彈的末段照射需求。