侯凱宇，賀 敏，金鵬飛

（1.上海航天技術(shù)研究院，上海 201109；2.上海機(jī)電工程研究所，上海 201109）

0 引言

現(xiàn)代空戰(zhàn)，攻防雙方的博弈向多領(lǐng)域、強(qiáng)對抗發(fā)展。導(dǎo)彈武器的射程已經(jīng)突破傳統(tǒng)防御圈范圍，從超視距向更遠(yuǎn)的防區(qū)外攻擊發(fā)展。與此同時(shí)，作戰(zhàn)理論不斷推陳出新，以國外分布式作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)為代表的高彈性、快響應(yīng)、低成本殺傷網(wǎng)正逐步走向戰(zhàn)場。在可預(yù)見的未來，未來空戰(zhàn)中，承擔(dān)大范圍預(yù)警監(jiān)視、指揮控制和支援保障的大型飛機(jī)將撤離作戰(zhàn)前線，以避免關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)被打擊，同時(shí)臨近空間飛行器和下一代隱身平臺將大顯身手，通過快速突防、隱身突襲手段提前擊潰對手。

冷戰(zhàn)時(shí)期，美俄先后發(fā)展了數(shù)款遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈，射程超過200 km。遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈，可對后撤的大型空中平臺、遠(yuǎn)程突襲的臨近空間飛行器、下一代隱身平臺實(shí)施空中遠(yuǎn)程打擊，有效癱瘓作戰(zhàn)體系對前線作戰(zhàn)力量的支援保障，粉碎預(yù)先突襲戰(zhàn)術(shù)，實(shí)現(xiàn)以遠(yuǎn)制遠(yuǎn)。為此，需從未來空戰(zhàn)場發(fā)展方向出發(fā)，研判未來遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈能力特征，辨識關(guān)鍵技術(shù)，聚焦核心能力突破。

1 空空導(dǎo)彈遠(yuǎn)程化趨勢

當(dāng)前，預(yù)警機(jī)、指揮監(jiān)視機(jī)、轟炸機(jī)等大型空中平臺由于功能高度集成，在空戰(zhàn)體系中處于絕對的核心地位。早期的對空導(dǎo)彈“腿”不夠長，無法對相距較遠(yuǎn)的敵方重要目標(biāo)產(chǎn)生威脅，只能等待對方進(jìn)入射程后再打擊。伴隨裝備技術(shù)水平和遠(yuǎn)程作戰(zhàn)支援能力的提高，世界軍事強(qiáng)國在空戰(zhàn)武器發(fā)展方面，逐步從視距內(nèi)格斗、中遠(yuǎn)距攔射向超視距、超遠(yuǎn)程攔截的方向擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離上提前對敵方重要目標(biāo)進(jìn)行打擊。美蘇在其遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈發(fā)展歷程中即體現(xiàn)了這一點(diǎn)。

美國作為最早裝備遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈的國家［1］，一開始就將遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈作為打擊蘇聯(lián)的高速轟炸機(jī)、對抗“飽和攻擊”戰(zhàn)術(shù)的重要手段。該型導(dǎo)彈為“不死鳥”AIM-54，如圖1 所示，采用主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引體制，射程達(dá)200 km，最高飛行速度達(dá)5 馬赫［2］?！安凰励B”對空導(dǎo)彈需要配合F-14 戰(zhàn)斗機(jī)和AN/AWG-9機(jī)載雷達(dá)火控系統(tǒng)來使用，具備多目標(biāo)攻擊能力，1962 年開始研制，1966 年5 月導(dǎo)彈完成首次制導(dǎo)發(fā)射并命中目標(biāo)，1974 年裝備使用。在蘇聯(lián)解體前后的較長一段時(shí)期內(nèi)，美國對空導(dǎo)彈射程指標(biāo)并未出現(xiàn)大幅提升，而面對俄羅斯新型遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈的相繼問世，美國也在遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈領(lǐng)域再次投入研發(fā)力量，先后提出了“先進(jìn)聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈”AIM-260、遠(yuǎn)程交戰(zhàn)武器“LREW”等，目前這兩款導(dǎo)彈都處于研發(fā)過程中，其中，AIM-260 射程在300 km 級［3］，遠(yuǎn)程交戰(zhàn)武器射程可能更遠(yuǎn)［4］。美國還在探索發(fā)展“標(biāo)準(zhǔn)-6”空射型，于2018 年進(jìn)行了F/A-18 攜帶去掉助推器的“標(biāo)準(zhǔn)-6”的掛機(jī)試飛，若成功轉(zhuǎn)化為對空導(dǎo)彈，將成為美國實(shí)施遠(yuǎn)距空中攔截的另一種選擇。

圖1 “不死鳥”AIM-54 導(dǎo)彈Fig.1 AIM-54 Phoenix missile

俄羅斯/蘇聯(lián)在裝備研制上向來特立獨(dú)行，體現(xiàn)著獨(dú)特的裝備發(fā)展思路和戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用思想。俄羅斯/蘇聯(lián)深知空中作戰(zhàn)整體能力遜于美國、面對抗不占優(yōu)的實(shí)際，擅長發(fā)展不對稱的武器來打擊對方弱點(diǎn)和要害，出奇制勝，遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈的發(fā)展正是這種思路的體現(xiàn)。俄羅斯/蘇聯(lián)遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈主要有較早的遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈R-37 系列和后來發(fā)展的超遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈KS-172。R-37 系列遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈主要有R-37/37M、出口型RVV-BD 三個(gè)型號。R-37最大射程200 km，計(jì)劃裝備米格-31BM 戰(zhàn)斗機(jī)。R-37M 是R-37 的改進(jìn)型，最大射程將突破300km［5］。RVV-BD是R-37M的出口型，如圖2所示，最大射程為200 km［6］。KS-172 是俄羅斯1991 年開始研發(fā)的全新的超遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈，導(dǎo)彈射程可達(dá)400 km，主要打擊北約空中指揮平臺和C3I 節(jié)點(diǎn)，包括空中預(yù)警指揮飛機(jī)、對地監(jiān)視飛機(jī)和加油機(jī)等［7］。

圖2 2011 年莫斯科航展上展出的新型遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈RVVBDFig.2 RVV-BD missile on display at the Moscow Air Show in 2011

目前，以美國為首的軍事強(qiáng)國，大力發(fā)展遠(yuǎn)程作戰(zhàn)能力，利用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，將武器系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)納入網(wǎng)絡(luò)，對各類武器裝備均在進(jìn)行一定程度的網(wǎng)絡(luò)化改造，以適應(yīng)復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對空中重要目標(biāo)的超遠(yuǎn)程攻擊。

2 未來遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈發(fā)展需求研判

2.1 未來空戰(zhàn)場重要目標(biāo)

2.1.1 空中大型平臺

當(dāng)今空戰(zhàn)體系，是以預(yù)警機(jī)為核心、多型有人作戰(zhàn)飛機(jī)為主要作戰(zhàn)力量、各類支援保障飛機(jī)提供火力等資源保障的綜合體。同時(shí)，國外正革新空戰(zhàn)理論和裝備，推進(jìn)空戰(zhàn)形態(tài)變革。在作戰(zhàn)理論層面，相繼提出了多個(gè)作戰(zhàn)概念，如空海一體戰(zhàn)、分布式作戰(zhàn)［8］、馬賽克戰(zhàn)［9］?？蘸Ｒ惑w戰(zhàn)追求空海一體聯(lián)合作戰(zhàn)，特別強(qiáng)調(diào)研發(fā)和部署距離更為遙遠(yuǎn)的滲透性和防區(qū)外情報(bào)，監(jiān)視與偵察和精確打擊能力，強(qiáng)化大縱深條件下的遠(yuǎn)程打擊力量，通過在預(yù)警機(jī)、偵察機(jī)等的指揮與支援下，空軍轟炸機(jī)和海軍巡航導(dǎo)彈核潛艇發(fā)起快速進(jìn)攻。分布式作戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)理論核心是將打擊鏈路功能分解到分散部署的大量低成本武器和平臺上，同時(shí)將核心節(jié)點(diǎn)后撤遠(yuǎn)離威脅區(qū)。在戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用層面，提出了“快速猛禽”等計(jì)劃［10］，通過運(yùn)輸機(jī)與數(shù)架隱身戰(zhàn)斗機(jī)組成快速機(jī)動(dòng)小組，可在第一島鏈內(nèi)的小型機(jī)場、民用機(jī)場內(nèi)快速轉(zhuǎn)移分隊(duì)一級的戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)機(jī)隊(duì)。通過“快速猛禽”等類似計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)小規(guī)模大型支援保障平臺深入前線作戰(zhàn)。

可以研判，大型平臺仍然是未來空戰(zhàn)重要節(jié)點(diǎn)。實(shí)施分布式作戰(zhàn)，需要將進(jìn)攻和防御能力分布到在更為廣闊的地理區(qū)域上分散部署的作戰(zhàn)單元上，組織、指揮和控制這些分散部署的作戰(zhàn)單元協(xié)同作戰(zhàn)，需要進(jìn)行統(tǒng)一的態(tài)勢感知、指揮決策和任務(wù)籌劃。特別是戰(zhàn)場全局態(tài)勢的感知、融合，戰(zhàn)役級的任務(wù)籌劃和決策，目前還依賴具備強(qiáng)大計(jì)算能力的大型平臺來完成。分布式作戰(zhàn)基于“海軍一體化防空火控”（Naval Integrated Fire Control-Counter Air，NIFCCA）系統(tǒng)構(gòu)建，在NIFC-CA 系統(tǒng)中，有人隱身戰(zhàn)斗機(jī)和E-2D 預(yù)警機(jī)成為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)［11］。

在體系定位上，大型平臺仍然維持了重要節(jié)點(diǎn)的角色，但從作戰(zhàn)陣位上呈現(xiàn)了新的態(tài)勢——后撤。由于近年來國內(nèi)外防空武器防御范圍逐漸增強(qiáng)和拓展，大型平臺離作戰(zhàn)前線越近，面臨被打擊風(fēng)險(xiǎn)越高，一旦預(yù)警機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等遭受打擊，作戰(zhàn)體系運(yùn)轉(zhuǎn)將受到影響。未來，承擔(dān)預(yù)警監(jiān)視、指揮控制和支援保障的大型飛機(jī)將進(jìn)一步撤離作戰(zhàn)前線，提高生存概率。

2.1.2 臨近空間飛行器

臨近空間飛行器是21 世紀(jì)航空航天技術(shù)的新制高點(diǎn)，該技術(shù)的突破，將對國際戰(zhàn)略格局、軍事力量對比等產(chǎn)生重大和深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)前臨近空間飛行器競爭愈發(fā)激烈，多國試圖搶占臨近空間飛行器實(shí)戰(zhàn)化先機(jī)?？梢灶A(yù)見未來，臨近空間飛行器將迎來井噴式發(fā)展，并在3～5 年內(nèi)有望實(shí)戰(zhàn)化部署。

臨近空間飛行器主要包括吸氣式和助推滑翔式。吸氣式的典型代表是俄羅斯的“鋯石”和美國的X-51A 等；助推滑翔式的典型代表是美國AGM-183A、俄羅斯的“匕首”等。

臨近空間飛行器相對于傳統(tǒng)目標(biāo)，其飛行高度高，已超出傳統(tǒng)防空作戰(zhàn)的有效覆蓋空域；且采用跳躍式彈道，彈道高度低、預(yù)測難，使目前的末段高層和中段反導(dǎo)基本不具備攔截能力。同時(shí)由于飛行速度快、突防能力強(qiáng)，防御方的預(yù)警、探測、評估、決策等響應(yīng)時(shí)間極其有限，無法及時(shí)發(fā)揮相關(guān)作戰(zhàn)效能，使得現(xiàn)有防御系統(tǒng)面臨清零的危險(xiǎn)。作為一種改變戰(zhàn)爭游戲規(guī)則的新型裝備，可以實(shí)施的任務(wù)包括打擊核心通信和指揮樞紐、打擊戰(zhàn)略機(jī)動(dòng)彈道導(dǎo)彈武器系統(tǒng)、打擊大型水面艦艇等，具備對對手的作戰(zhàn)體系關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行針對性突襲，達(dá)到使對手作戰(zhàn)體系失效的目的，從而實(shí)現(xiàn)以戰(zhàn)術(shù)手段打擊對手戰(zhàn)略要點(diǎn)、摧毀或削弱對手的戰(zhàn)略攻擊和防御能力。

2.1.3 下一代隱身平臺

國外正在發(fā)展新一代隱身轟炸機(jī)，用于替代已有的轟炸機(jī)，新一代隱身轟炸機(jī)具備遠(yuǎn)程打擊的能力。除此之外，國外還在發(fā)展新一代隱身戰(zhàn)斗機(jī)，新一代隱身戰(zhàn)斗機(jī)是基于網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、新型傳感器和組織架構(gòu)而形成的新系統(tǒng)與能力集成體，將成為上一代隱身戰(zhàn)斗機(jī)的后繼者。

根據(jù)下一代隱身戰(zhàn)斗機(jī)的任務(wù)定位，在未來空戰(zhàn)中其將深入敵方領(lǐng)空，并直接在對方領(lǐng)空開展行動(dòng)，在此情況下，新一代隱身轟炸機(jī)將和F-35 等飛機(jī)一道來完成對地面目標(biāo)的打擊任務(wù)。由于新一代隱身轟炸機(jī)的極低隱身性，執(zhí)行任務(wù)時(shí)可以不像傳統(tǒng)轟炸機(jī)那樣需要戰(zhàn)斗機(jī)伴隨護(hù)航。同時(shí)，國外將新一代隱身轟炸機(jī)設(shè)想為支持遠(yuǎn)程打擊任務(wù)的體系架構(gòu)的一部分，該機(jī)可以自主執(zhí)行打擊任務(wù)，也可以與各種非機(jī)載系統(tǒng)聯(lián)通，獲取或傳遞情報(bào)信息。新一代高隱身平臺裝備，將依靠隱身的技術(shù)優(yōu)勢，成為對手的空中夢魘。

2.2 遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈攔截3 類目標(biāo)的重要性

遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈，若能對未來空戰(zhàn)場重要目標(biāo)實(shí)施遠(yuǎn)程打擊，將具有以下戰(zhàn)術(shù)意義。

2.2.1 打擊空中大型平臺

通過遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈打擊預(yù)警機(jī)、指揮機(jī)，將產(chǎn)生“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的效果，破壞機(jī)群編隊(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，瓦解指揮控制和傳感網(wǎng)絡(luò)，癱瘓航母艦隊(duì)“大腦”中樞和“視覺”系統(tǒng)，從而掌握戰(zhàn)場制空權(quán)和主動(dòng)權(quán)，能夠起到有效威懾、遏制甚至逼退航母艦隊(duì)的作用。

空中加油機(jī)給飛行中的飛機(jī)補(bǔ)加燃料，可使受油機(jī)增大航程，延長續(xù)航時(shí)間，增加有效載重，提高航空部隊(duì)的作戰(zhàn)能力。遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈可迫使加油機(jī)遠(yuǎn)離前線，大幅降低前線作戰(zhàn)飛機(jī)航程、留空時(shí)間，使其持續(xù)作戰(zhàn)能力受到顯著影響。

2.2.2 反制快速突防戰(zhàn)術(shù)

臨近空間飛行器攜帶打擊火力，或自身即作為打擊武器，將給對手防空系統(tǒng)的防御反應(yīng)時(shí)間、攔截概率提出巨大挑戰(zhàn)。若遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈具備對臨近空間飛行器的遠(yuǎn)距離攔截能力，借助空基攔截平臺的前出能力，將極大緩解地面防空壓力。以戰(zhàn)術(shù)防御手段反制戰(zhàn)術(shù)攻擊手段，保護(hù)戰(zhàn)略要點(diǎn)的安全性，使作戰(zhàn)體系依然可投入后續(xù)常規(guī)作戰(zhàn)。

2.2.3 抵消新一代轟炸機(jī)的隱身攻擊

目前遠(yuǎn)程戰(zhàn)術(shù)打擊主要依靠艦載、潛射以及空射遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈。在近幾次局部戰(zhàn)爭中，當(dāng)被打擊目標(biāo)距離超過艦載遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈射程時(shí)，將借助轟炸機(jī)遠(yuǎn)程奔襲能力實(shí)施遠(yuǎn)程打擊。未來空戰(zhàn)場，新一代隱身轟炸機(jī)可以進(jìn)一步抵近目標(biāo)實(shí)施打擊，若同時(shí)具備強(qiáng)悍的遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈掛載能力，可飽和攻擊對手防空系統(tǒng)。一旦遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈形成對轟炸機(jī)的威懾與作戰(zhàn)能力后，可極大減少突防的巡航導(dǎo)彈數(shù)量，從而在很大程度上抵消遠(yuǎn)程精確打擊武器對防空系統(tǒng)的飽和攻擊壓力。

2.3 遠(yuǎn)程打擊“偵-控-打-評”需求

2.3.1 預(yù)警探測需求

為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程打擊能力，目標(biāo)的探測與識別是關(guān)鍵，考慮地球曲率影響，載機(jī)平臺的探測距離受限，需要發(fā)揮體系的作用，融合天基、地基、空基等信息源，通過組網(wǎng)形式實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的有效探測識別。在作戰(zhàn)中，由于預(yù)警機(jī)和地面雷達(dá)作用距離無法覆蓋目標(biāo)所在位置，因此，中制導(dǎo)信息支援主要依靠地基雷達(dá)、天基系統(tǒng)等超視距探測手段。除了借助天基系統(tǒng)和地基雷達(dá)，還可以依靠多域多元傳感器，如在前置?？沼虻摹o人值守的傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過主動(dòng)、被動(dòng)等方式對目標(biāo)進(jìn)行定位。還可以利用前置飛行器作為探測平臺，引導(dǎo)發(fā)射和制導(dǎo)，包括預(yù)警機(jī)控制無人預(yù)警機(jī)實(shí)施區(qū)域預(yù)警探測發(fā)現(xiàn)隱身目標(biāo)并提供粗精度定位信息的方式，牽引預(yù)警機(jī)傳感器探測提供高精度情報(bào)。

2.3.2 指揮控制與通訊需求

信息融合方面，單個(gè)傳感器難以滿足在復(fù)雜環(huán)境中對廣域多個(gè)目標(biāo)及多樣目標(biāo)的跟蹤的準(zhǔn)確性，而空基、天基和地基的預(yù)警探測平臺面對提供的多源多目標(biāo)信息進(jìn)行融合處理，需解決時(shí)間、空間配準(zhǔn)問題，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)航跡關(guān)聯(lián)和航跡融合處理，為武器系統(tǒng)提供高精度制導(dǎo)信息。對于遠(yuǎn)距離、隱身目標(biāo)，要求作戰(zhàn)體系具備信號級融合能力。借助武器、天基、空基傳感器獲取目標(biāo)多視角圖像，將目標(biāo)圖像信號借助高帶寬網(wǎng)絡(luò)上傳云端，通過集中式或分布式的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)融合目標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的目標(biāo)識別。

定位建航方面，為滿足制導(dǎo)信息要求，體系中的預(yù)警機(jī)或者地面探測中心、天基系統(tǒng)需在對目標(biāo)建航基礎(chǔ)上具備對探測目標(biāo)的航跡預(yù)測能力，實(shí)現(xiàn)對盤旋機(jī)動(dòng)目標(biāo)的連續(xù)制導(dǎo)能力。隨著導(dǎo)彈射程增加，制導(dǎo)過程時(shí)間同步延長，對火控情報(bào)穩(wěn)定性提出了更高的要求。體系中單個(gè)傳感器在對目標(biāo)跟蹤過程中可能存在斷批問題。尤其是目標(biāo)小半徑盤旋、快速降高逃逸、存在有意/無意干擾等場景下的斷批問題會更加突出。需研究提升航跡質(zhì)量，或具備中制導(dǎo)過程中斷批后快速自動(dòng)接續(xù)能力。

威脅判斷方面，現(xiàn)有的屬性識別手段依然以敵我識別系統(tǒng)（Identify Friend or Foe，IFF）/二次監(jiān)視雷達(dá)（Secondary Surveillance Radar，SSR）和電子偵察為主，識別手段和距離有限，尚不能滿足遠(yuǎn)距離打擊的要求。同時(shí)，針對電磁靜默的非合作目標(biāo)，目標(biāo)類型的識別只能依靠預(yù)警機(jī)的航線特征等進(jìn)行，對于航線特征不明顯的偵察機(jī)、反潛機(jī)、加油機(jī)、轟炸機(jī)等則不適用，缺乏有效的目標(biāo)識別手段。

任務(wù)規(guī)劃及目標(biāo)分配方面，隨著現(xiàn)代空戰(zhàn)的日益激烈以及信息化的快速發(fā)展，單機(jī)單彈作戰(zhàn)的樣式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需求，協(xié)同空戰(zhàn)應(yīng)運(yùn)而生。在協(xié)同空戰(zhàn)中，各作戰(zhàn)單元通過信息流的交互連通作用，能夠有效地提高集群的探測、識別、跟蹤、引導(dǎo)和對敵攻擊能力，并能有效地交替掩護(hù)，安全退出。如何對機(jī)群及彈群合理有效地分配目標(biāo)和攻擊任務(wù)，使得整體的作戰(zhàn)效能最大化，成為協(xié)同空戰(zhàn)的一個(gè)核心決策問題。

通信方面，在空中遠(yuǎn)程打擊作戰(zhàn)中，由于范圍廣，環(huán)境復(fù)雜，體系組成要素多，要求具備遠(yuǎn)距全向、高帶寬、極低延時(shí)、高速傳輸?shù)摹靶盘柤墔f(xié)同數(shù)據(jù)鏈”的通信能力。從遠(yuǎn)期來看，要求作戰(zhàn)單元具備通信資源覆蓋情況下的隨遇接入能力，具備滿足對遠(yuǎn)距離上多個(gè)方向的通信需求。

2.3.3 火力打擊需求

1）發(fā)射平臺多樣化。遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈需具備適裝多種空中飛機(jī)平臺的能力，也可以是陸基車輛、?；灤?。具備強(qiáng)大的平臺適應(yīng)性，使其在戰(zhàn)時(shí)具備更多選擇，將有助于提升遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈應(yīng)對復(fù)雜多樣化打擊任務(wù)的靈活性，進(jìn)而提高其作為武器裝備的戰(zhàn)斗力。

2）發(fā)射方式多樣化。需適應(yīng)不同的發(fā)射平臺和發(fā)射條件，由于遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈體型、重量相對較大，一般采用彈射的發(fā)射方式。當(dāng)采用載彈量較大的轟炸機(jī)內(nèi)埋時(shí)，很有可能采用旋轉(zhuǎn)彈射方式發(fā)射。當(dāng)平臺采用較高馬赫數(shù)超音速飛行時(shí)，還要求具備反推式彈射的能力，以盡可能降低對載機(jī)飛行產(chǎn)生不利影響。

3）打擊模式要求具備多發(fā)連射或多發(fā)齊射的能力。敵空中重要節(jié)點(diǎn)將具備戰(zhàn)斗機(jī)等護(hù)航兵力，還可能處于海面艦隊(duì)的防空火力保護(hù)范圍內(nèi)，依靠單彈不足以保證有效、可靠的殺傷對方。這是對單目標(biāo)的作戰(zhàn)任務(wù)。同時(shí)我方有可能需要執(zhí)行打擊多個(gè)目標(biāo)任務(wù)。在遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈打擊過程中，需要多彈協(xié)同通過協(xié)同探測、協(xié)同導(dǎo)航來保證可靠的中制導(dǎo)以及中末制導(dǎo)交班。

4）網(wǎng)絡(luò)化制導(dǎo)能力。敵方重要目標(biāo)一般位于我方導(dǎo)彈載機(jī)探測范圍以外，導(dǎo)彈射程遠(yuǎn)、作戰(zhàn)環(huán)境復(fù)雜，僅依賴一種信息源提供支撐，系統(tǒng)難以有效作戰(zhàn)，因此，需要采用體系化作戰(zhàn)模式。遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈作戰(zhàn)過程中需要由我方作戰(zhàn)體系中的其他探測節(jié)點(diǎn)，如預(yù)警機(jī)、陸基雷達(dá)、衛(wèi)星等提供早期告警、目標(biāo)識別、目標(biāo)裝訂、導(dǎo)彈制導(dǎo)等信息，能通過協(xié)同數(shù)據(jù)鏈，將分布在戰(zhàn)場上的各類傳感器聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成一個(gè)巨大的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)。通過多域傳感器、多彈組網(wǎng)以及信息的有效融合，不僅能提高信息探測精度，同時(shí)能解決單一平臺抗毀能力差、容易受干擾等缺點(diǎn)，進(jìn)而大幅提高遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)效能。

5）載機(jī)前出能力。在執(zhí)行空中遠(yuǎn)程打擊任務(wù)時(shí)，常常需要發(fā)射平臺前突一定距離再發(fā)射載機(jī)，這樣，載機(jī)的前突能力也是打擊環(huán)節(jié)需要考量的重要部分。隱身能力將影響前突距離和被發(fā)現(xiàn)概率，而飛行速度將直接決定飛機(jī)趕赴任務(wù)區(qū)域以及撤離至安全區(qū)域的快慢，這些對于執(zhí)行有被打擊風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)的載機(jī)安全性有重要影響。

2.3.4 效能評估需求

一方面，作戰(zhàn)指揮中心需要對遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈的打擊效果進(jìn)行評估，以為后續(xù)決策提供依據(jù)。通過探測目標(biāo)特性變化及軌跡延伸變化進(jìn)行打擊效果評估，當(dāng)目標(biāo)特性與目標(biāo)庫配對不同且無軌跡延伸或目標(biāo)某些典型特征消失時(shí)說明擊中目標(biāo)，當(dāng)目標(biāo)特征與目標(biāo)庫配對相同且有軌跡延伸或探測到目標(biāo)某些典型特征時(shí)說明未擊中目標(biāo)，需要實(shí)施二次打擊。

另一方面，多彈協(xié)同打擊過程中，突前的對空導(dǎo)彈首先與目標(biāo)遭遇，后續(xù)對空導(dǎo)彈獲取打擊實(shí)時(shí)圖像、目標(biāo)實(shí)際特征信息、其釋放的干擾信號，基于對前一發(fā)對空導(dǎo)彈的打擊效果的判斷，后續(xù)對空導(dǎo)彈通過在線任務(wù)規(guī)劃，實(shí)施調(diào)整飛行路線和打擊目標(biāo)。

3 未來遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈能力特征與技術(shù)發(fā)展方向

3.1 防區(qū)外攔截能力

由于國內(nèi)外遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈發(fā)展，空中大型平臺后撤，同時(shí)，臨近空間飛行器和下一代隱身平臺的遠(yuǎn)距攻擊能力提升，要求遠(yuǎn)距對空導(dǎo)彈在完成遠(yuǎn)距攻擊任務(wù)的同時(shí)，需要保證載機(jī)或防空導(dǎo)彈系統(tǒng)自身的安全。從能力下限而言，至少需要在敵方護(hù)航編隊(duì)的最遠(yuǎn)攻擊距離外，對敵編隊(duì)后方的重要目標(biāo)實(shí)施打擊；從能力上限而言，需要威懾?cái)撤阶鲬?zhàn)體系后方重要的信息或資源節(jié)點(diǎn)，使之不敢靠近前線，從而無法對前線兵力形成足夠支援，甚至整體撤出。

3.1.1 基于SoC/SiP 的電子設(shè)備小型化技術(shù)

未來導(dǎo)彈要實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的射程，需要進(jìn)一步減小電子艙段尺寸，解決導(dǎo)彈制導(dǎo)、控制、電氣、導(dǎo)航的系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)問題。一個(gè)重要方向是將各個(gè)功能模塊進(jìn)行拆分，再將各模塊重新整合，減少重復(fù)模塊，縮小各模塊尺寸?？刹捎肧oC（System on Chip）/SiP（System-in-Package）技術(shù)將導(dǎo)彈電子設(shè)備進(jìn)行集成化和小型化，在不增加導(dǎo)彈直徑和長度的基礎(chǔ)上提高發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥質(zhì)量，從而提高導(dǎo)彈射程。

SoC 技術(shù)將微處理器、模擬IP 核、數(shù)字IP 核和存儲器（或片外存儲控制接口）、專用算法、片上總線和相關(guān)協(xié)議等集成在單一芯片上，形成一個(gè)微小型控制系統(tǒng)［12］。SiP 技術(shù)將封裝的內(nèi)涵由簡單的器件保護(hù)盒功能擴(kuò)展到實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或子系統(tǒng)功能，通過高度整合可減少印刷電路板的尺寸及層數(shù)，降低整體質(zhì)量、空間以及材料成本［13］。

3.1.2 高性能固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)

提升射程一方面需減小電子艙段尺寸，另一方面需提升導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。未來可發(fā)展高性能固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，采用高能化發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑，提升導(dǎo)彈總沖。例如，疊氮含硼推進(jìn)劑采用硼作為燃料，疊氮縮水甘油醚（Glycidyl AzidePolymer，GAP）、3，3-雙疊氮甲基氧丁環(huán)（3，3-diazido methyloxetane，BAMO）等疊氮材料作為黏合劑，利用硼的高質(zhì)量熱值、容積熱值的優(yōu)點(diǎn)，疊氮黏合劑具有正的生成熱、燃溫高和燃燒火焰較強(qiáng)烈等特點(diǎn)［14］，改善含硼推進(jìn)劑的點(diǎn)火滯延時(shí)間和燃燒效率，有效提高推進(jìn)劑性能。在發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸、空間一定的條件下，采用高裝填或滿裝填的發(fā)動(dòng)機(jī)裝填技術(shù)也是未來提高發(fā)動(dòng)機(jī)總沖的一種方式，其通過新裝藥工藝提升發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈攻擊距離提升。

3.2 弱信息支援下的自主作戰(zhàn)能力

未來導(dǎo)彈作戰(zhàn)過程中，利用預(yù)警機(jī)、陸基雷達(dá)、衛(wèi)星等網(wǎng)絡(luò)化的探測信息進(jìn)行攻擊，網(wǎng)絡(luò)信息由分布在戰(zhàn)場上的各類傳感器信息構(gòu)成，由于探測平臺差異以及戰(zhàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜，信息存在異構(gòu)、數(shù)據(jù)精度低、數(shù)據(jù)可能存在中斷等問題，導(dǎo)彈需要具備在以上弱信息支援下完成導(dǎo)彈制導(dǎo)攻擊。比如，傳統(tǒng)面空導(dǎo)彈由制導(dǎo)雷達(dá)信息進(jìn)行制導(dǎo)，未來可以利用預(yù)警機(jī)探測目標(biāo)，將信息回傳，供面空導(dǎo)彈制導(dǎo)。傳統(tǒng)空空導(dǎo)彈作戰(zhàn)模式為載機(jī)向?qū)棸l(fā)送攻擊預(yù)定目標(biāo)并進(jìn)行制導(dǎo)，為點(diǎn)對點(diǎn)線性交戰(zhàn)模式，俗稱“指哪打哪”，該作戰(zhàn)模式要求載機(jī)必須提供高精度、短周期的連續(xù)穩(wěn)定目標(biāo)信息，同時(shí)導(dǎo)彈需獲取衛(wèi)星導(dǎo)航信息，以保證中末制導(dǎo)交班時(shí)目標(biāo)處于導(dǎo)引頭小角度搜索范圍內(nèi)，以確保導(dǎo)引頭能夠準(zhǔn)確地截獲跟蹤預(yù)定攻擊目標(biāo)。在弱信息支援下，該作戰(zhàn)模式則面臨攻擊失效的問題，導(dǎo)彈需提升自主作戰(zhàn)能力。

3.2.1 智能探測感知技術(shù)

隨著軍事武器的不斷發(fā)展，未來對空導(dǎo)彈作戰(zhàn)以群與群對抗為主［15］，遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈在長距離飛行過程中，會面臨各種有人或無人大規(guī)模協(xié)同集群，戰(zhàn)場態(tài)勢復(fù)雜。敵方在戰(zhàn)場中同時(shí)存在多種目標(biāo)類型，由于不同目標(biāo)類型具備不同速度、機(jī)動(dòng)性能，導(dǎo)彈的攻擊概率也不一樣，為實(shí)現(xiàn)彈群對戰(zhàn)場環(huán)境中目標(biāo)的最大殺傷效能，需準(zhǔn)確識別出目標(biāo)的類型，從而使得彈群可選擇更優(yōu)的目標(biāo)進(jìn)行攻擊。在弱信息支援下，導(dǎo)彈從體系獲得的目標(biāo)信息有限，導(dǎo)彈需要具備復(fù)雜戰(zhàn)場的態(tài)勢感知和對威脅目標(biāo)的識別能力。

智能態(tài)勢感知主要指導(dǎo)彈能夠利用戰(zhàn)場多個(gè)平臺的探測信息，以及通過導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測信息共享，通過異構(gòu)、多信息源的融合處理形成導(dǎo)彈對戰(zhàn)場空間內(nèi)敵方態(tài)勢圖［16］。目標(biāo)識別主要是識別目標(biāo)類型和敵我屬性，一方面可以通過單枚導(dǎo)引頭多維度信息獲取進(jìn)行融合處理，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識別；另一方面，可以通過信號級協(xié)同探測，利用高速彈間數(shù)據(jù)鏈將各個(gè)導(dǎo)引頭探測到的信號級信息傳輸至進(jìn)行信號協(xié)同處理的導(dǎo)引頭，可實(shí)現(xiàn)發(fā)射接收全相參處理，提升目標(biāo)識別能力。

信號級協(xié)同目標(biāo)識別技術(shù)包括導(dǎo)彈間的協(xié)同目標(biāo)識別和體系之間的協(xié)同目標(biāo)識別技術(shù)，其核心是將不同平臺（包括導(dǎo)彈、長航時(shí)無人機(jī)、預(yù)警機(jī)、天基衛(wèi)星等）探測得到的目標(biāo)模擬信號傳遞至信號處理終端，通過將不同位置、角度探測得到的目標(biāo)模擬信號進(jìn)行融合處理得到真實(shí)的目標(biāo)信息，由于目標(biāo)信息量巨大，未來可采用分布式計(jì)算和深度學(xué)習(xí)等方式對目標(biāo)信息進(jìn)行處理，提高計(jì)算速度和目標(biāo)識別效率。由于傳遞的目標(biāo)模擬信號涵蓋了目標(biāo)幾乎所有有用信息，因此，通過信號級協(xié)同的方式可有效提高目標(biāo)探測距離和對目標(biāo)的識別準(zhǔn)確度和速度，極大提高導(dǎo)彈識別能力和作戰(zhàn)能力。

3.2.2 彈群協(xié)同導(dǎo)航制導(dǎo)技術(shù)

未來戰(zhàn)爭復(fù)雜電磁環(huán)境將導(dǎo)致衛(wèi)星導(dǎo)航拒止情況下單彈導(dǎo)航精度不足，網(wǎng)絡(luò)化制導(dǎo)信息精度低，連續(xù)性難以保證。這都會導(dǎo)致導(dǎo)彈的中末制導(dǎo)交班能力下降，使導(dǎo)彈遠(yuǎn)距攻擊制導(dǎo)鏈路不能閉環(huán)。隨著未來對空導(dǎo)彈體系化、集群化作戰(zhàn)需求發(fā)展，多枚導(dǎo)彈可以組成編隊(duì)，同時(shí)完成對空中多個(gè)作戰(zhàn)任務(wù)［17］，通過協(xié)同導(dǎo)航、制導(dǎo)等提升中末制導(dǎo)交班能力。

未來對空導(dǎo)彈集群作戰(zhàn)的導(dǎo)航模式需要由各個(gè)導(dǎo)彈單獨(dú)導(dǎo)航飛行轉(zhuǎn)變?yōu)閺椚憾鄠€(gè)導(dǎo)彈協(xié)同導(dǎo)航飛行，基于多個(gè)導(dǎo)彈的多個(gè)導(dǎo)航設(shè)備信息融合技術(shù)，并將信息采集、傳輸以及處理等3 個(gè)環(huán)節(jié)合為一體的“超級傳感系統(tǒng)”。在信息化戰(zhàn)爭中，基于多彈多導(dǎo)航設(shè)備信息融合技術(shù)的彈群協(xié)同導(dǎo)航飛行必將取代傳統(tǒng)意義下單彈單導(dǎo)航設(shè)備［18］。協(xié)同導(dǎo)航飛行可明顯加強(qiáng)感知的能力和提高體系內(nèi)各用戶信息共享的程度，能夠?yàn)椤皡f(xié)同攻擊”奠定良好的基礎(chǔ)，更好地滿足實(shí)戰(zhàn)的需求。

彈群協(xié)同導(dǎo)航主要利用數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)將多個(gè)彈的導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行信息融合實(shí)現(xiàn)協(xié)同導(dǎo)航，以提升單彈的導(dǎo)航精度，如圖3 所示。彈群中的單彈可根據(jù)成本需求、作戰(zhàn)任務(wù)和拒止環(huán)境的不同，分別具有不同的導(dǎo)航系統(tǒng)，如慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、天文導(dǎo)航、導(dǎo)引頭成像匹配導(dǎo)航等多個(gè)異構(gòu)導(dǎo)航系統(tǒng)。因此，利用彈群中各導(dǎo)彈具有的不同導(dǎo)航系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)鏈信息交互，優(yōu)勢互補(bǔ)，構(gòu)建異構(gòu)多源信息自適應(yīng)智能融合算法，將本彈導(dǎo)航系統(tǒng)信息與彈群中其他導(dǎo)彈導(dǎo)航系統(tǒng)信息進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)彈群協(xié)同導(dǎo)航，保證彈群在衛(wèi)星導(dǎo)航拒止等復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的導(dǎo)航精度，降低了單彈導(dǎo)航系統(tǒng)的成本。

圖3 協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.3 Structure of the cooperative navigation system

面對弱信息支援下目指位置信息誤差大、目指速度信息缺失等問題［19］，傳統(tǒng)的單彈搜索策略在有限時(shí)間內(nèi)不足以完成對疑似區(qū)域的搜索。彈群可以通過協(xié)同制導(dǎo)和探測，實(shí)現(xiàn)有利探測位置占位，通過多枚導(dǎo)彈的探測任務(wù)分配與合成，擴(kuò)大搜索范圍，實(shí)現(xiàn)弱信息支援下的中末制導(dǎo)交班［20］。當(dāng)采用被動(dòng)導(dǎo)引頭時(shí)，還可以通過多彈協(xié)同實(shí)現(xiàn)無源高精度定位能力。

3.3 強(qiáng)對抗下的有效殺傷能力

戰(zhàn)場環(huán)境日益復(fù)雜，有人或無人大規(guī)模協(xié)同集群、常態(tài)化高強(qiáng)度多樣式干擾是未來戰(zhàn)場環(huán)境的主要特征［21］。要求導(dǎo)彈在復(fù)雜的電子干擾和目標(biāo)機(jī)動(dòng)規(guī)避等對抗條件下，通過感知、預(yù)測敵方干擾和機(jī)動(dòng)，動(dòng)態(tài)地做出最優(yōu)的抗干擾或攻擊策略，以規(guī)避或者降低敵方施加的干擾對精確制導(dǎo)的影響，提高殺傷概率。

3.3.1 自主規(guī)劃與決策技術(shù)

自主規(guī)劃與決策技術(shù)要求導(dǎo)彈隨著目標(biāo)信息的不斷變化，能自主動(dòng)態(tài)制定和調(diào)整打擊任務(wù)、決策，對航跡進(jìn)行必要的局部修改或進(jìn)行重新規(guī)劃。

由于戰(zhàn)場中導(dǎo)彈數(shù)量和目標(biāo)數(shù)量多，導(dǎo)彈和目標(biāo)在空中的態(tài)勢比較復(fù)雜，多枚導(dǎo)彈在飛行過程中，需要針對復(fù)雜的、不確定的作戰(zhàn)條件，對導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)意圖和行為進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，合理分配各枚導(dǎo)彈的攻擊目標(biāo)及協(xié)同打擊策略，使導(dǎo)彈從探測、跟蹤、尋的、攔截到最后摧毀目標(biāo)的整個(gè)作戰(zhàn)和制導(dǎo)過程實(shí)現(xiàn)完全自主，實(shí)現(xiàn)多彈協(xié)同攻擊的最大打擊效益。自主規(guī)劃與決策技術(shù)可通過空戰(zhàn)對抗情景仿真，建立以大量仿真樣本的“大數(shù)據(jù)”，通過深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，構(gòu)建自主決策數(shù)據(jù)庫，彈群依據(jù)自主決策數(shù)據(jù)庫邏輯依據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢變化進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈對戰(zhàn)場態(tài)勢動(dòng)態(tài)適應(yīng)和攻擊效能的提升。

彈道規(guī)劃根據(jù)導(dǎo)彈的決策結(jié)果、目標(biāo)信息、戰(zhàn)場環(huán)境信息、導(dǎo)彈自身狀態(tài)、到達(dá)目標(biāo)時(shí)間等，實(shí)時(shí)規(guī)劃出最合適的飛行彈道，自主機(jī)動(dòng)飛行，實(shí)現(xiàn)對指定目標(biāo)的打擊。一般飛行員面臨導(dǎo)彈來襲告警，會選擇機(jī)動(dòng)規(guī)避，空域上多發(fā)導(dǎo)彈可從多個(gè)角度協(xié)同進(jìn)行攻擊，對目標(biāo)形成夾擊、合圍，甚至導(dǎo)彈數(shù)量較多時(shí)，可做到無論目標(biāo)如何機(jī)動(dòng)，都存在最佳攻擊態(tài)勢的導(dǎo)彈。彈道規(guī)劃可采用飛行時(shí)間、攻擊角度控制的協(xié)同制導(dǎo)律實(shí)現(xiàn)同時(shí)、預(yù)定時(shí)間間隔、預(yù)定攻擊角度等協(xié)同策略命中目標(biāo)，提高對目標(biāo)的命中概率。

3.3.2 智能抗干擾技術(shù)

導(dǎo)彈需要具備在復(fù)雜對抗環(huán)境下的抗干擾能力，例如典型的抗遠(yuǎn)距支援干擾、自衛(wèi)干擾、拖曳式誘餌干擾、空射誘餌、拖速/拖距密集假目標(biāo)等干擾，實(shí)現(xiàn)干擾條件下假目標(biāo)檢測和目標(biāo)跟蹤。典型復(fù)雜電磁干擾態(tài)勢場景如圖4 所示。

圖4 典型復(fù)雜電磁干擾態(tài)勢場景示意圖Fig.4 Schematic diagram of typical complex electromag‐netic interference situation scenario

傳統(tǒng)單一維度的信號和數(shù)據(jù)處理難以挖掘和利用全部維度特征信息，且各維度信號和數(shù)據(jù)處理是獨(dú)立進(jìn)行，沒有利用不同維度特征間的關(guān)聯(lián)信息，未來遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈可通過時(shí)、頻、空、圖像、波形、能量等多維信息融合處理，采用基于人工智能的抗干擾處理手段，對多維特征信息進(jìn)行綜合運(yùn)用，挖掘不同維度信號蘊(yùn)藏的信息及相互間的關(guān)聯(lián)信息，大幅提升對干擾的識別和對抗能力。

4 結(jié)束語

本文對未來遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈的發(fā)展需求、能力特征和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，首先對國外空空導(dǎo)彈遠(yuǎn)程化趨勢進(jìn)行了研判，根據(jù)發(fā)展趨勢分析了未來遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈3 類主要打擊對象——空中大型平臺、臨近空間飛行器和下一代隱身平臺，并分析了遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈攔截3 類目標(biāo)的重要性。進(jìn)一步從遠(yuǎn)程打擊“偵-控-打-評”體系出發(fā)，分析了遠(yuǎn)距作戰(zhàn)對于預(yù)警探測、指揮控制與通信、火力打擊以及效能評估四點(diǎn)需求，并提出了未來遠(yuǎn)程對空導(dǎo)彈防區(qū)外攔截、弱信息支援下自主作戰(zhàn)、強(qiáng)對抗條件下的有效殺傷能力特征與技術(shù)方向，以其對未來對空導(dǎo)彈發(fā)展提供參考。