文/龍琛芮
隨著武器裝備和戰(zhàn)爭形態(tài)的發(fā)展,相較于激烈戰(zhàn)場上的彈藥傾瀉而下所帶來的震撼,導彈對目標的高命中率更容易達成作戰(zhàn)目的。
1982 年英阿馬島戰(zhàn)爭中,阿根廷空軍使用一枚“飛魚”導彈,擊沉了英軍價值2 億美元的“謝菲爾德號”驅(qū)逐艦。2015 年10 月,俄羅斯海軍里海艦隊從一艘獵豹級輕型護衛(wèi)艦和3 艘“暴徒-M”級輕型導彈護衛(wèi)艦上,發(fā)射了26 枚“口徑-NK”巡航導彈,以不超過3 米的誤差精準命中了1500 千米外敘利亞境內(nèi)的11 個預定目標。2020 年1 月,美國使用MQ-9 無人機,發(fā)射“地獄火”激光制導導彈,斬殺了伊朗的“名將之花”蘇萊曼尼。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭,從某種意義上可以說是世界各國科技水平的較量。對于機動能力很強的空中目標或遠在幾千千米以外的非機動目標,一般的武器是無能為力的,即使能夠勉強予以攻擊,其殺傷效果也極差。而導彈以其超遠射程、精準攻擊的特點得到了重點發(fā)展與廣泛運用。實際上,自20 世紀60 年代以來,幾乎每一場戰(zhàn)爭都不同程度地使用了導彈武器,從陸地到海洋,從天空到太空,從進攻到防御,到處都有導彈的身影。導彈在作戰(zhàn)中的運用已經(jīng)悄然使作戰(zhàn)樣式發(fā)生了深刻的變化,不僅使曠日持久的局部戰(zhàn)爭被速戰(zhàn)速決取代,還使遠程火力襲擊的突然性空前增大。
那么,導彈是如何做到精準打擊目標的呢?
實際上,導彈之所以能夠準確地命中目標,是由于我們能按照一定的導引規(guī)律對導彈實施控制。首先,我們要明確制導的概念。制導是指導引和控制飛行器按照一定規(guī)律飛向目標或預定軌道的技術(shù)和方法。而導彈與普通武器的根本區(qū)別就在于它具有制導系統(tǒng)。
制導系統(tǒng)以導彈為控制對象,基本功能是保證導彈在飛行過程中,能夠克服各種不確定性和干擾因素,使導彈按照預定的彈道,或根據(jù)目標的運動情況隨時修正自己的彈道,最后準確命中目標。如果把整個導彈武器系統(tǒng)比作一個人的話,那么制導系統(tǒng)就是“神經(jīng)中樞”,由此可見它所占據(jù)的重要地位。當然,對于不同的目標,導彈會選取不同的制導方法。
1991 年海灣戰(zhàn)爭中,美國空軍在100 千米之外,向伊拉克的一個水電站發(fā)射了兩枚防區(qū)外對地攻擊導彈(SLAM),其中第一枚導彈準確命中一堵護墻,隨后第二枚導彈穿洞而入,進入發(fā)電廠,徹底摧毀了目標。此次攻擊不僅并未波及大壩,而且附近的建筑物和居民區(qū)也未受到損傷。我們不由得驚嘆其命中精度之高。
在驚嘆之余,不禁想問:在千里之外,美空軍使用的這種導彈是如何精確打擊目標的? SLAM 是由美國反艦導彈改型而成的防區(qū)外對地攻擊導彈,能夠在敵方防空火力區(qū)域之外發(fā)射。在發(fā)射之前,SLAM 就接收到了美國GPS 衛(wèi)星的時鐘數(shù)據(jù),在目標上空捕獲到GPS信號后,在其引導下飛行,進而命中目標。這與傳統(tǒng)的空對地攻擊相比,不需要目標在可視范圍以內(nèi),能夠有效保障載機安全。
利用衛(wèi)星引導來命中目標,是導彈在遠距離發(fā)射后命中目標的有效方式。其原理是利用導彈上安裝的接收機,接收導航衛(wèi)星信號,來修正導彈的飛行軌跡。衛(wèi)星制導系統(tǒng)廣泛運用于各種精確打擊武器的制導,其中有代表性的如美國AGM-84 SLAM 反艦導彈、AGM-158 聯(lián)合對地防區(qū)外攻擊導彈、GBU-37 鉆地炸彈等。其優(yōu)點是費用低廉,制導精度較高,但同時也存在一個致命的缺點,那就是容易被干擾。
當前戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜,若是信號受到干擾,受電磁信號引導的導彈就很有可能難以命中目標,不能完成作戰(zhàn)任務。那么,導彈應如何去抗衡干擾,保證命中呢?這就需要用到慣性制導。
慣性制導不需要中繼控制,而是通過導彈對自身飛行狀態(tài)的測定來控制飛行路線。因此,僅使用慣性制導一種方式的導彈在發(fā)射后不需要操縱者控制而自動飛向目標,也就是“發(fā)射后不管”。
慣性制導系統(tǒng)通常由慣性測量裝置、計算器、控制器等組成,最早應用于第二次世界大戰(zhàn)末期德國的V-2 導彈。美國和蘇聯(lián)在早期的導彈計劃中都采用全慣性制導系統(tǒng)來提高命中精度和可靠性。例如俄羅斯的SS-18 導彈,是為了打擊發(fā)射井等加固目標而設計的,被北約稱為“撒旦”。因為其有效載荷接近9 噸,能夠攜帶多枚核彈頭,其單彈頭達到了2000 萬~2500 萬噸TNT 當量。要知道,當年美國投放在日本廣島的原子彈威力也只不過1.5 萬噸TNT 當量,折算下來相當于1600 多個廣島原子彈。如此巨大的威力,若是使用無線電制導被干擾后打擊到其他目標,造成的后果不堪設想。而使用慣性制導系統(tǒng),保證了其能夠按照預定彈道飛行,并準確打擊目標。
利用慣性制導系統(tǒng)的導彈的優(yōu)點是抗干擾性強,隱蔽性好,不會受到氣象條件限制。而缺陷是它只能攻擊預先設定的固定目標,對運動目標無能為力。
在戰(zhàn)爭中,為了有效保持戰(zhàn)斗力,會使用多種手段對高價值目標進行隱蔽偽裝,或者利用高機動性和暗夜等不良天候展開行動。例如隱藏設置的防空雷達和高速飛行的戰(zhàn)斗機,在一般條件下難以捕捉。那么,對于這些目標,如何去跟蹤鎖定呢?此時,就需要用到尋的制導系統(tǒng)。
尋的制導系統(tǒng)是指利用目標輻射或反射的能量制導導彈去攻擊目標。例如對于防空雷達,在其開機工作時,反輻射導彈就能根據(jù)其發(fā)射的信號鎖定其位置,進而對其進行打擊。典型代表是美國的AGM-88“哈姆”反輻射導彈,實戰(zhàn)效果較好。1986 年,美軍對利比亞實施的“黃金峽谷”行動中,發(fā)射了數(shù)枚“哈姆”反輻射導彈,精準摧毀了多座開機的利比亞防空雷達。在海灣戰(zhàn)爭中,600 多枚“哈姆”導彈與其他反輻射導彈一起摧毀和壓制了伊拉克90%的預警雷達和地空導彈制導雷達系統(tǒng),有效地降低了己方飛機的戰(zhàn)損率。
而對于高速運動的戰(zhàn)斗機等移動目標,其紅外特征則成了紅外制導導彈攻擊的關鍵所在。紅外制導是利用紅外探測器捕獲和跟蹤目標自身輻射的能量來實現(xiàn)尋的制導的技術(shù),可在夜間和低能見度下作戰(zhàn),是非常有效的精確制導打擊手段。例如AIM-9“響尾蛇”導彈,作為世界上第一種紅外制導空對空導彈,它發(fā)射后,導彈控制艙前面的紅外感光器探測高溫目標發(fā)出的紅外輻射,使導彈自動跟蹤目標飛行,直至擊中目標,可做到發(fā)射后不管,在越南戰(zhàn)爭、馬島戰(zhàn)爭和海灣戰(zhàn)爭等實戰(zhàn)中被廣泛使用。
地面目標不同于海上目標,因為陸上地形復雜,高低起伏多變,既可能有高山屏障,也有可能面臨多個其他目標的干擾。那么,對于復雜地形中的目標,導彈是如何搜索到它的呢?此時,就需要用到圖像匹配制導和電視尋的制導。
圖像匹配制導是導彈自身根據(jù)實際地形與內(nèi)部儲存的地圖的匹配關系來引導導彈攻擊目標的技術(shù)。與我們?nèi)粘?吹降牡貓D相比,其內(nèi)部儲存的地圖信息特征有所不同,有的是以地形輪廓線(等高線)為匹配特征,有的是以區(qū)域地貌為匹配特征,實際上就是分為地形匹配和地圖匹配制導,其中地形匹配制導基準源數(shù)據(jù)穩(wěn)定,不受氣象變化的影響,但不宜在平原等起伏不大的地形使用。例如,美軍B-52 轟炸機所攜帶的空地巡航導彈用的就是地形匹配制導技術(shù)。而地圖匹配制導能在平原地區(qū)使用,但基準源數(shù)據(jù)會受氣候和季節(jié)變化的影響,不夠穩(wěn)定,如美國“潘興2”彈道導彈就采用這類制導方式。
而使用電視尋的制導方式的導彈,依靠導彈上的電視自動尋的頭自動跟蹤目標,并通過導彈自動駕駛儀控制導彈飛向目標。其核心部件是電視自動尋的頭,它由電視攝像機、圖像信息處理裝置、跟蹤伺服機構(gòu)等組成。這種導彈具有區(qū)別目標和復雜背景的能力,攻擊地面目標制導精度高,但作用距離受大氣能見度的限制,不適于全天候工作。現(xiàn)在使用電視制導方式或者制導方式中含有電視制導功能的導彈有很多,例如俄羅斯的KH-59ME 電視制導空地導彈、以色列研制的“金字塔”電視制導炸彈等。
根據(jù)不同的目標和作戰(zhàn)任務,導彈會采用不同的制導系統(tǒng)。根據(jù)導引系統(tǒng)的工作是否需要導彈以外的任何信息,導彈的制導系統(tǒng)可分為非自主制導與自主制導兩大類。自主制導包括方案制導與慣性制導等。非自主制導包括尋的制導、遙控制導、天文制導、衛(wèi)星制導與地圖匹配制導等。
當然,單枚導彈并不是只能使用一種制導方式,而是可以將多種制導方式結(jié)合起來使用,從而避免單一制導方式的缺陷,實現(xiàn)優(yōu)勢互補。例如,美國海軍的SM-2“標準”防空導彈,其飛行初始段和中段采用慣性制導,在末段才使用半主動雷達制導,對目標進行追蹤。這使得導彈不僅具備很強的抗電子干擾能力,而且還具備了多目標跟蹤和攻擊能力。
此外,一種導彈在攻擊距離不同的目標時,使用的制導方式也有所區(qū)別。例如,美國AIM-120 系列空對空導彈,在攻擊不同距離目標時使用不同的制導方式。當近距離攻擊時,它采用全程主動雷達尋的的攻擊方式;當中遠距離攻擊時,它則采用慣性制導加主動雷達尋的的攻擊方式。
隨著戰(zhàn)爭對武器的需求以及各項反導技術(shù)的不斷發(fā)展,在戰(zhàn)場環(huán)境日趨復雜的情況下,導彈的制導系統(tǒng)將進一步與信息化、智能化技術(shù)結(jié)合,向系統(tǒng)集成、技術(shù)融合的方向發(fā)展,從而有效應對不斷涌現(xiàn)的對抗技術(shù),并在提高精度的同時,達到最佳毀傷效果,實現(xiàn)從精確向高效轉(zhuǎn)變。