劉朝琪，文立華

（西北工業(yè)大學(xué) 航天學(xué)院，陜西 西安 710072）

0 引言

現(xiàn)代防空體系由遠(yuǎn)程打擊、中程攔截和末端防御構(gòu)成的3 層體系構(gòu)成。在體系化防空作戰(zhàn)中，需要不同射程銜接的防空導(dǎo)彈相互配合才能有效對(duì)抗體系化空襲威脅［1-3］。從國外防空導(dǎo)彈發(fā)展來看，末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈是國際上種類最多，市場(chǎng)最活躍，年產(chǎn)量最多，裝備與使用也最多的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈［4］。

在近程末端防御領(lǐng)域，防空導(dǎo)彈按射程又可分為末端防空導(dǎo)彈和近程防空導(dǎo)彈。在進(jìn)行防空導(dǎo)彈研制時(shí)，若不同射程的防空導(dǎo)彈獨(dú)立研制，必然帶來設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維護(hù)等全生命周期成本大幅增加，經(jīng)濟(jì)性難以承受，制約了防空體系作戰(zhàn)效能發(fā)揮。彈族化設(shè)計(jì)可有效提高防空導(dǎo)彈體系作戰(zhàn)效能［1，5］，利于提高防空導(dǎo)彈全生命周期經(jīng)濟(jì)性，因此在防空導(dǎo)彈研制中得到了廣泛應(yīng)用。

從國外典型防空導(dǎo)彈彈族發(fā)展來看，包括“標(biāo)準(zhǔn)”、“紫苑”、SAHV 等，其設(shè)計(jì)核心理念為模塊化、系列化［6-7］，可根據(jù)不同作戰(zhàn)使命模塊化配置導(dǎo)引頭、戰(zhàn)斗部、動(dòng)力系統(tǒng)（甚至氣動(dòng)構(gòu)件）等形成滿足作戰(zhàn)需求的導(dǎo)彈，在統(tǒng)一的架構(gòu)系統(tǒng)下形成彈族，進(jìn)而滿足體系防御作戰(zhàn)需求，同時(shí)也有利于防空導(dǎo)彈系列化性能演進(jìn)提升，滿足日益變化的空襲威脅防御需求。由于彈族設(shè)計(jì)基于模塊化設(shè)計(jì)的理念，因此，防空導(dǎo)彈彈族的架構(gòu)設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，良好的彈族架構(gòu)應(yīng)具有模塊化程度高、部件通用性好的特點(diǎn)，有利于導(dǎo)彈能力快速升級(jí)。

隨著現(xiàn)代作戰(zhàn)理論的深刻變革，信息化、智能化等已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的主要特點(diǎn)，無人機(jī)、精導(dǎo)彈藥等裝備的大規(guī)模使用，使末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈需求也發(fā)生了變革，因此有必要對(duì)新型末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈進(jìn)行研究。本文對(duì)國外末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對(duì)新型末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈需求進(jìn)行了研究，采用彈族化設(shè)計(jì)對(duì)新型末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈彈族架構(gòu)方案進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)分析。

1 國外末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)分析

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.1 俄羅斯

俄羅斯末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈系統(tǒng)主要為“鎧甲”和“道爾”，均具備對(duì)固定翼飛機(jī)、直升機(jī)、巡航導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈、制導(dǎo)炸彈、無人機(jī)等目標(biāo)攔截能力，兩型系統(tǒng)最新型號(hào)為“鎧甲”SM 和“道爾”-M2。

“鎧甲”最新改進(jìn)計(jì)劃為“鎧甲”-SM［8］，與“鎧甲”S2 相比，通過對(duì)57E6 導(dǎo)彈改進(jìn)，“鎧甲”SM 射程增大了一倍。57E6 改進(jìn)型導(dǎo)彈保持了兩級(jí)分離的總體設(shè)計(jì)方式，通過增大助推發(fā)動(dòng)機(jī)并使最大射程達(dá)到40 km；制導(dǎo)體制由指令制導(dǎo)改進(jìn)為相控陣主導(dǎo)雷達(dá)尋的制導(dǎo)?！版z甲”SM 計(jì)劃增配“釘子”導(dǎo)彈提升對(duì)輕小型無人機(jī)攔截能力。

道爾最新型號(hào)為“道爾”-M2［9］，與“道爾”-M1 相比，導(dǎo)彈由9M331M更換為9M338K導(dǎo)彈，9M338K導(dǎo)彈具有更小的尺寸和更大的射程，使得系統(tǒng)載彈量由8 枚增加至16 枚，射程由12 km 增加至16 km，具備行進(jìn)中發(fā)射作戰(zhàn)能力。

1.1.2 美國

美國末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈主要包括海軍RAM 和“海麻雀”，陸軍SLAMRAAM 和M-SHORAD。

RAM 用于海軍艦艇末端防空作戰(zhàn)，最新改進(jìn)型為RAM-Block2［10］。與RAM-Block1 相 比，RAMBlock2 改進(jìn)包括一套四軸獨(dú)立控制作動(dòng)系統(tǒng)、高靈敏度被動(dòng)射頻導(dǎo)引頭和紅外導(dǎo)引頭、數(shù)字式自動(dòng)駕駛儀等，導(dǎo)彈射程由10 km 增大到15 km，機(jī)動(dòng)能力由20g增大至45g，同時(shí)還具備對(duì)海上小型艦艇打擊能力。

“海麻雀”新改進(jìn)為ESSM 導(dǎo)彈，為美海軍近程防空導(dǎo)彈，在原“海麻雀”基礎(chǔ)上將氣動(dòng)外形改為邊條翼布局，發(fā)動(dòng)機(jī)由203 mm 增大至254 mm，射程由15 km 增 大至50 km。最新型 號(hào)為ESSM Block2［11］，是在現(xiàn)有Block1 的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，前段直徑也增加到254 mm，增強(qiáng)了導(dǎo)引頭性能，使用雙模主動(dòng)/半主動(dòng)X 波段雷達(dá)導(dǎo)引頭替換了Block1 導(dǎo)彈的半主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭。ESSM Block2 導(dǎo)彈還進(jìn)行了戰(zhàn)斗部的改進(jìn)和制導(dǎo)控制段的升級(jí)，并使用新的雙波段收發(fā)器（S 波段和X 波段）實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈在飛行過程中的控制和管理。

SLAMRAAM 由美國陸軍基于AMRAAM 空空導(dǎo)彈（AIM120）改制，最新改進(jìn)計(jì)劃為AMRAAM-ER 導(dǎo)彈［12］。改進(jìn)后，該導(dǎo)彈主要由AIM-120 導(dǎo)彈前段和改進(jìn)型“海麻雀”（ESSM）發(fā)動(dòng)機(jī)組成，導(dǎo)彈具有更高的速度和更強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，系統(tǒng)射程由17 km 增加到近40 km，為典型近程防空導(dǎo)彈。

M-SHORAD 機(jī)動(dòng)近程防空系統(tǒng)，該系統(tǒng)過渡型號(hào)采用AIM-9X Block2 和“長弓海爾法”兩型導(dǎo)彈，AIM-9X Block2 用于對(duì)固定翼飛機(jī)、直升機(jī)等目標(biāo)攔截，“長弓海爾法”增加數(shù)據(jù)鏈后用于攔截輕小型無人機(jī)并保留了對(duì)陸打擊作戰(zhàn)能力，但射程和攔截目標(biāo)類型不滿足需求。后續(xù)將采用直接碰撞設(shè)計(jì)的新型CUDA 導(dǎo)彈，提升對(duì)導(dǎo)彈類目標(biāo)攔截能力，射程增加至20 km。

1.1.3 歐洲

歐洲主要國家均在開展末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈研制，以實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)能力全面升級(jí)。英國的通用模塊化防空導(dǎo)彈（common anti-air modular missile，CAMM）、德國的陸射型“彩虹”導(dǎo)彈、以色列Spyder等新型末端防御防空導(dǎo)彈已陸續(xù)進(jìn)入試驗(yàn)和部署階段，法國下一代“米卡”（MICA NG）已開展研制。

英國通用防空模塊化導(dǎo)彈（CAMM）是為滿足未來面空導(dǎo)彈和空空導(dǎo)彈需求，進(jìn)行研制的陸軍、海軍、空軍三軍通用型導(dǎo)彈，將取代“長劍”近程地空導(dǎo)彈和“海狼”近程艦空導(dǎo)彈。CAMM 采用紅外成像制導(dǎo)或主動(dòng)雷達(dá)尋的制導(dǎo)，可用于執(zhí)行空空格斗、地/艦空攔彈、反水面小型艦艇等任務(wù)，有效射程超過25 km，最大馬赫數(shù)達(dá)到3，增程型CAMM-ER 導(dǎo)彈，加長了推進(jìn)系統(tǒng)艙段來增加固體燃料裝載量并提高射程，射程達(dá)到40 km［13］。

MICA NG 為“當(dāng)米卡”導(dǎo)彈深度改進(jìn)，除氣動(dòng)外形保持不變外，電子設(shè)備及發(fā)動(dòng)機(jī)將全面升級(jí)換代，既可作為空空導(dǎo)彈，也可作為地空/艦空導(dǎo)彈使用［14］。在改進(jìn)方面，紅外導(dǎo)引頭將采用靈敏度更高的紅外陣列成像傳感器，雷達(dá)導(dǎo)引頭將采用有源相控陣導(dǎo)引頭，動(dòng)力系統(tǒng)將改為雙脈沖固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，射程將達(dá)到40 km，可有效應(yīng)對(duì)飛機(jī)、直升機(jī)、巡航導(dǎo)彈、無人機(jī)等各種威脅。

1.2 發(fā)展特點(diǎn)分析

通過綜合分析可知，國外末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈逐漸形成實(shí)戰(zhàn)裝備。并根據(jù)新的威脅需求不斷演化改進(jìn)，呈現(xiàn)出如下特點(diǎn)：

（1）進(jìn)一步增大射程

國外末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈顯著特征之一就是進(jìn)一步增大射程，以適應(yīng)對(duì)無人機(jī)、新型打擊武器等攔截需求。近程防空導(dǎo)彈射程由30 km增加至40～50 km，如57E6改進(jìn)型，AMRAAM-ER，ESSM，CAMM-ER，“米卡”NG 等，其射程與傳統(tǒng)中程防空導(dǎo)彈重疊區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大。末端防空導(dǎo)彈由10 km 增大至15～30 km，如9M338K，RAM-Block2，CUDA，CAMM，IRIS-T SL 等。

（2）提升制導(dǎo)攔截能力，制導(dǎo)體制多樣化，有效應(yīng)對(duì)新型威脅

現(xiàn)代防空作戰(zhàn)威脅種類復(fù)雜多樣，隨著空襲目標(biāo)隱身化、小型化并集群化使用，要求近程末端防空導(dǎo)彈制導(dǎo)攔截能力進(jìn)一步提高，滿足高制導(dǎo)精度、高效毀傷、多目標(biāo)攔截等能力需求。如ESSM 由半主動(dòng)制導(dǎo)體制改進(jìn)為雙模主動(dòng)/半主動(dòng)尋的制導(dǎo)體制，RAM-Block2 改進(jìn)控制系統(tǒng)、被動(dòng)射頻導(dǎo)引頭和紅外成像導(dǎo)引頭、數(shù)字式自動(dòng)駕駛儀等，IRIS-T SL 增加雙向數(shù)據(jù)鏈，“米卡”NG 采用靈敏度更高的紅外陣列成像傳感器、有源相控陣導(dǎo)引頭等。

（3）彈族化發(fā)展適應(yīng)多平臺(tái)、多射程、多任務(wù)需求

為達(dá)到控制成本、縮短研制周期等目的，國外主要末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈普遍采用了彈族化設(shè)計(jì)的思路，包括在導(dǎo)引頭、動(dòng)力系統(tǒng)等主要部件采用模塊化設(shè)計(jì)，以滿足多平臺(tái)發(fā)射、射程銜接、多類型目標(biāo)打擊任務(wù)等需求。如“米卡”NG 采用紅外成像制導(dǎo)和主動(dòng)雷達(dá)尋的制導(dǎo)導(dǎo)彈設(shè)計(jì)，并保留了原導(dǎo)彈氣動(dòng)外形；CAMM 采用多制導(dǎo)體制空射程、面射型、增程型等設(shè)計(jì)；ESSM 從Block1 發(fā)展至Block2 制導(dǎo)能力提升；RAM，SLAMRAAM，“鎧甲”-SM 等系統(tǒng)導(dǎo)彈采用增程設(shè)計(jì)等。

（4）末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈任務(wù)使命重新定義，防空能力多任務(wù)發(fā)展

隨著包括紅外成像、數(shù)據(jù)鏈、GPS/INS 等制導(dǎo)技術(shù)不斷發(fā)展，一型導(dǎo)彈完成對(duì)空對(duì)海/地等多任務(wù)能力成為可能。如RAM-Block2 導(dǎo)引頭具備對(duì)水面小型艦艇打擊能力；IRIS-T SL 通過軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)對(duì)地面目標(biāo)打擊能力；CAMM，LFK-NG 可執(zhí)行防空、空空、空地等多種任務(wù)。

2 末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈需求分析

（1）廣譜目標(biāo)攔截兼顧跨域打擊能力需求

在作戰(zhàn)對(duì)象方面，現(xiàn)代末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈已經(jīng)打破了傳統(tǒng)按野戰(zhàn)防空、要地防空等作為使命定位差異導(dǎo)致的作戰(zhàn)對(duì)象各有側(cè)重，除傳統(tǒng)各類空襲飛機(jī)、直升機(jī)、巡航導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈、制導(dǎo)炸彈外，各類無人機(jī)、火箭彈、制導(dǎo)炮彈等目標(biāo)也成為末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈攔截的重點(diǎn)。此外，未來戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)呈現(xiàn)出分布式特征，戰(zhàn)場(chǎng)縱深變大，時(shí)間敏感目標(biāo)增多，防御與進(jìn)攻轉(zhuǎn)換節(jié)奏加快，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)瞬息萬變，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境將更加復(fù)雜，只具備單一作戰(zhàn)任務(wù)能力的武器裝備將難以適應(yīng)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境需求。防空導(dǎo)彈還需具備一定的對(duì)地打擊能力，國外末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈均具備對(duì)地/海目標(biāo)的打擊能力。

（2）新型打擊武器射程增大和無人機(jī)拒止攔截帶來的增程需求

近年局部戰(zhàn)爭(zhēng)表明，無人機(jī)是當(dāng)前使用量最大的空襲平臺(tái)，無人機(jī)已成為末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈首要威脅之一。

無人機(jī)攜帶精確打擊制導(dǎo)彈藥后，其發(fā)彈距離不斷增大。美國最新型的空地導(dǎo)彈JAGM 由直升機(jī)或無人機(jī)低空發(fā)射，射程達(dá)到16 km，由中大型無人機(jī)（MQ-9B）、固定翼飛機(jī)（A10）等平臺(tái)高空發(fā)射時(shí)射程可達(dá)28 km［15］。此外，中大型無人機(jī)（MQ-9B）平臺(tái)高空投放GBU-38 聯(lián)合直接攻擊彈藥打擊距離也達(dá)到28 km 以上。目前正在研制的無人機(jī)專用滑翔制導(dǎo)炸彈GBU-69/B SGM 將使無人機(jī)打擊距離增大至37 km。

綜上，對(duì)于末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈，末端防空要求系統(tǒng)高機(jī)動(dòng)伴隨防護(hù)作戰(zhàn)，對(duì)導(dǎo)彈輕小型化要求極高，而近程防空導(dǎo)彈則需具備區(qū)域防空能力。因此，末端防空導(dǎo)彈射程需達(dá)到16 km 以上，以應(yīng)對(duì)無人機(jī)、直升機(jī)等目標(biāo)低空突防打擊。國外9M338K，RAM-Block2，CUDA，CAMM 等末端導(dǎo)彈射程均接近或達(dá)到16～20 km。近程防空導(dǎo)彈射程需達(dá)到37 km 以上，以應(yīng)對(duì)無人機(jī)防區(qū)外打擊威脅，國外57E6 改進(jìn)型、AMRAAM-ER，ESSM，CAMM-ER，“米卡”NG 等均達(dá)到40 km 以上，因此新型近程防空導(dǎo)彈射程應(yīng)不小于40 km。

（3）高精度制導(dǎo)攔截需求

末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈攔截目標(biāo)類型多樣，其中，以制導(dǎo)炸彈目標(biāo)攔截難度最大，除可探測(cè)性低外，該類目標(biāo)尺寸小且殼體厚度大，對(duì)戰(zhàn)斗部威力要求較高，要求戰(zhàn)斗部破片具有足夠的穿甲能力和破片密度。由于戰(zhàn)斗部破片密度和穿甲能力均隨制導(dǎo)精度降低而降低，其中，破片密度隨著距離的平方成正比下降，穿甲能力隨距離呈指數(shù)降低［16］，因此，隨著制導(dǎo)精度的降低（脫靶量大）而戰(zhàn)斗部質(zhì)量迅速增大。射程要求不變的情況下，增大戰(zhàn)斗部不利于導(dǎo)彈輕量化設(shè)計(jì)。因此，為了保證有效擊毀空襲武器，高制導(dǎo)精度是實(shí)現(xiàn)對(duì)小尺寸厚壁目標(biāo)（如制導(dǎo)炸彈目標(biāo)）高效攔截的有效途徑，也有利于提升導(dǎo)彈輕量化、飛行速度、機(jī)動(dòng)能力等性能。

（4）多制導(dǎo)體制互補(bǔ)適應(yīng)多樣化作戰(zhàn)需求

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)不僅要求防空導(dǎo)彈具備全天候、復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)能力，還需考慮多類型目標(biāo)打擊、多平臺(tái)發(fā)射及經(jīng)濟(jì)性以滿足大規(guī)模裝備和低成本對(duì)抗需求?，F(xiàn)役末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈呈現(xiàn)出指令制導(dǎo)、紅外尋的、雷達(dá)尋的等多種制導(dǎo)體制并存的特點(diǎn)。對(duì)末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈，在有限的空間尺寸下（彈徑一般小于250 mm）要求導(dǎo)引頭對(duì)目標(biāo)具有足夠的探測(cè)威力，導(dǎo)引頭實(shí)現(xiàn)多模復(fù)合難度較大。國外新型近程末端防空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)采用彈族化設(shè)計(jì)思路，通過模塊化更換制導(dǎo)探測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多制導(dǎo)體制，如“米卡”、CAMM 等導(dǎo)彈。

3 末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈彈族架構(gòu)方案分析

3.1 彈族架構(gòu)方案分析

彈族化設(shè)計(jì)的核心技術(shù)思想為部件的模塊化設(shè)計(jì)，可按功能劃分為探測(cè)模塊、毀傷模塊、動(dòng)力模塊及導(dǎo)航、控制模塊等。典型彈族架構(gòu)如圖1所示。

圖1 彈族模塊化架構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of typical missile family architecture

針對(duì)多樣化需求，末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈彈族架構(gòu)方案為：

（1）在探測(cè)模塊方面，針對(duì)多制導(dǎo)體制互補(bǔ)適應(yīng)多樣化作戰(zhàn)需求，可配置滿足紅外成像尋的、雷達(dá)尋的、無線電指令等多種制導(dǎo)體制的模塊化艙段，實(shí)現(xiàn)多種制導(dǎo)體制快速重構(gòu)，滿足對(duì)多種類型目標(biāo)的制導(dǎo)攔截，甚至對(duì)面目標(biāo)打擊。

（2）在毀傷模塊方面，基于不同制導(dǎo)體制具備的制導(dǎo)精度和對(duì)不同目標(biāo)的打擊作戰(zhàn)能力，模塊化配置對(duì)應(yīng)的導(dǎo)引頭，如具有較高制導(dǎo)精度的毫米波相控陣導(dǎo)引頭可配合大破片質(zhì)量戰(zhàn)斗部，滿足對(duì)制導(dǎo)彈藥（尤其是制導(dǎo)炸彈類厚壁目標(biāo)）目標(biāo)的攔截需求。

（3）在攔截空域方面，針對(duì)末端防空遠(yuǎn)界不小于20 km、近程防空遠(yuǎn)界不小于40 km 的需求，在制導(dǎo)模塊、毀傷模塊不變的情況下，可通過動(dòng)力模塊更換，實(shí)現(xiàn)2 種射程的銜接覆蓋。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可采用主發(fā)動(dòng)機(jī)整體更換的整體式架構(gòu)形式彈族，或者采用增加助推發(fā)動(dòng)機(jī)的助推式架構(gòu)，如圖2所示。

圖2 典型彈族動(dòng)力架構(gòu)示意圖Fig.2 Schematic diagram of typical missile family architecture

綜上，末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈彈族可通過不同探測(cè)制導(dǎo)模塊、毀傷模塊、動(dòng)力模塊的靈活配置，滿足多制導(dǎo)體制、多類型目標(biāo)打擊、不同射程銜接等復(fù)雜多樣化末端防御作戰(zhàn)需求，同時(shí)減少分系統(tǒng)產(chǎn)品的重復(fù)研制帶來的研制成本增加。高度模塊化設(shè)計(jì)帶來的工業(yè)大批量生產(chǎn)也有利于降低成本，促進(jìn)導(dǎo)彈低成本化。

3.2 彈族動(dòng)力架構(gòu)方案分析

從國外典型防空導(dǎo)彈彈族動(dòng)力架構(gòu)形式看，可分為整體式架構(gòu)和助推式架構(gòu)2 種，架構(gòu)形式如圖2所示。整體式架構(gòu)彈族通過發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)射程提升，典型代表包括AMRAAM，ESSM，CAMM 等。助推式彈族通過變化助推器實(shí)現(xiàn)增程，典型代表包括“鎧甲”S2 57E6、“標(biāo)準(zhǔn)”、Aster 等。

因此，彈族動(dòng)力架構(gòu)方案分析思路為，首先開展20 km 末端防空導(dǎo)彈方案總體參數(shù)設(shè)計(jì)，作為基本型，通過動(dòng)力系統(tǒng)能力提升或通過增加助推器開展助推式40 km 近程防空導(dǎo)彈方案設(shè)計(jì)，構(gòu)建近程末端防空導(dǎo)彈彈族。

3.2.1 末端防空導(dǎo)彈方案總體參數(shù)

對(duì)末端防空導(dǎo)彈，采用單推力、單室雙推力、雙脈沖等動(dòng)力形式進(jìn)行總體參數(shù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)比如表1 所示。采用雙脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)的導(dǎo)彈全彈質(zhì)量最輕，比采用單室單推力方案導(dǎo)彈輕5%，但平均速度較其他2 種推力形式低。單室雙推力方案導(dǎo)彈重量介于單推力和雙脈沖之間，且平均速度最大。鑒于單室雙推力方案平均速度最大，有利于武器系統(tǒng)效能提升，且質(zhì)量較優(yōu)，綜合考慮，末端防空導(dǎo)彈采用單室雙推力動(dòng)力系統(tǒng)方案。

表1 末端防空導(dǎo)彈不同動(dòng)力形式總體參數(shù)對(duì)比Table 1 Comparison of overall parameters of terminal air defense missile with different power forms

3.2.2 助推式近程防空導(dǎo)彈總體參數(shù)

在末端防空導(dǎo)彈基礎(chǔ)上增加助推器實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈增程，構(gòu)建助推式近程防空導(dǎo)彈。經(jīng)優(yōu)化后的助推式近程防空導(dǎo)彈總體參數(shù)如表2 所示。

表2 助推式近程防空導(dǎo)彈總體參數(shù)Table 2 Overall parameters of boost short range air defense missile

3.2.3 整體式近程防空導(dǎo)彈總體參數(shù)

在末端防空導(dǎo)彈基礎(chǔ)上，通過增大發(fā)動(dòng)機(jī)直徑增加能量，形成整體式近程防空導(dǎo)彈。同樣采用單推力、單室雙推力、雙脈沖等動(dòng)力形式進(jìn)行總體參數(shù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)比如表3 所示?？芍?，與末端防空導(dǎo)彈類似，采用雙脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)的導(dǎo)彈全彈質(zhì)量最輕，比采用單室單推力方案導(dǎo)彈輕7.6%，但平均速度遠(yuǎn)低于其他2 種推力形式方案。單室雙推力方案導(dǎo)彈質(zhì)量介于單推力和雙脈沖之間，且平均速度最大，比雙脈沖大約100 m/s。綜合考慮，整體式近程防空導(dǎo)彈采用單室雙推力方案。

表3 整體式近程防空導(dǎo)彈不同動(dòng)力形式總體參數(shù)對(duì)比Table 3 Comparison of overall parameters of different power forms of integral short-range air defense missiles

3.2.4 末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈彈族動(dòng)力架構(gòu)分析

末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈總體參數(shù)如表4 所示。由助推式和整體式近程防空導(dǎo)彈彈族總體參數(shù)來看，2 種技術(shù)體制各有優(yōu)勢(shì)。

表4 末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈彈族總體參數(shù)對(duì)比Table 4 Comparison of overall parameters of terminal defense air defense missile family

助推式導(dǎo)彈質(zhì)量最輕，速度最大，需對(duì)增加助推器后制導(dǎo)控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)設(shè)計(jì)，但助推器分離前導(dǎo)彈控制性能受到影響，近界性能不如整體式導(dǎo)彈。同時(shí)，助推式會(huì)增加全彈長度，帶來剛度下降、尺寸超過發(fā)射裝置限制、助推發(fā)動(dòng)機(jī)脫落附帶損害等不利影響。對(duì)于現(xiàn)代體系化防空作戰(zhàn)而言，若助推發(fā)動(dòng)導(dǎo)致全彈長度增加帶來的不利影響可接受，助推式近程防空導(dǎo)彈的近界死區(qū)可由末端防空導(dǎo)彈填補(bǔ)，采用助推式彈族技術(shù)體制在速度特性、全彈質(zhì)量等方面具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

整體式近程導(dǎo)彈具有平均速度大的優(yōu)勢(shì)，但整體式近程導(dǎo)彈外形變化巨大，導(dǎo)致導(dǎo)彈飛行控制系統(tǒng)需重新設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。但整體式彈族架構(gòu)不存在整彈長度顯著增加的問題，如CAMM-ER，ESSM 采用了整體式彈族架構(gòu)。

4 結(jié)論

本文針對(duì)體系化防空作戰(zhàn)對(duì)末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈需求，對(duì)國外末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈的發(fā)展現(xiàn)狀及需求以及導(dǎo)彈彈族架構(gòu)方案進(jìn)行了分析研究，主要結(jié)論如下：

（1）國外末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈呈現(xiàn)出射程增大、制導(dǎo)能力提升、制導(dǎo)體制多樣、任務(wù)跨域拓展等特點(diǎn)，體現(xiàn)了末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈發(fā)展方向。

（2）末端防御領(lǐng)域新型防空導(dǎo)彈在攔截目標(biāo)方面需具備廣譜目標(biāo)攔截兼顧跨域打擊能力，在射程方面末端防空需增大至20 km、近程防空需增大至40 km 以上，制導(dǎo)體制多樣化且制導(dǎo)精度需進(jìn)一步提高以適應(yīng)導(dǎo)彈輕小型、高毀傷的需求。

（3）彈族化設(shè)計(jì)是滿足末端防御領(lǐng)域多樣化需求的有效手段，彈族架構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)為動(dòng)力系統(tǒng)能量優(yōu)化設(shè)計(jì)，以末端防空導(dǎo)彈為基本型，通過采用助推式或整體式動(dòng)力系統(tǒng)方案構(gòu)建近程防空導(dǎo)彈，形成近程末端防御領(lǐng)域防空導(dǎo)彈彈族。

（4）助推式近程防空導(dǎo)彈質(zhì)量最輕，速度最大，且對(duì)制導(dǎo)控制、彈體結(jié)構(gòu)等改進(jìn)較小，攔截近界性能不足問題可由末端防空導(dǎo)彈彌補(bǔ)。若助推發(fā)動(dòng)導(dǎo)致全彈長度增加帶來的不利影響可接受，從總體參數(shù)的角度來看助推式架構(gòu)較優(yōu)。