第一文秘网    > 借款合同

地空导弹武器技术及其发展(上)

作者:jnscsh   时间:2021-07-04 08:39:04   浏览次数:

当代高技术局部战争和地区性的高技术有限战争表明,未来的空中威胁既有各类作战飞机、巡航导弹、反辐射导弹和战术地地导弹,又有各类低空和超低空的突袭兵器和用以干扰、机动、实施饱和攻击的空袭兵器。要对付这些错综复杂、性能各异的攻击目标,发展高性能的地空导弹武器系统是一种行之有效的手段。

地空导弹自40年代研制以来,在近60年的发展历程中,已经历了三代,目前正在向第四代发展。在现代高新技术战争中,地空导弹武器系统已成为国土防空的基础,要地防空的支撑力量,部队作战行动的对空保护伞,并将成为未来争夺制空权的关键力量。

国外几种主要的地空导弹

地空导弹经过近60年的发展,已装配了三代约50种型号,形成了高、中、低、超低空和远、中、近程的防空火力体系。其代表型号有前苏联和俄罗斯的萨姆(SA)系列,美国的波克马、奈基、霍克和爱国者系列,英国的雷鸟、警犬和长剑系列,瑞士的奥利康系列,法国的响尾蛇系列及德法联合研制的罗兰特。

1.第一代地空导弹武器系统

为了对付中、高空轰炸机和侦察机,第一代地空导弹便应运而生。代表型号有前苏联的SA-1、SA-2,英国的警犬和雷鸟,美国的波克马和奈基及瑞士的奥利康。

SA-1属于单级的全天候中程中、高空导弹,主要用于对付飞机。该系统作战时需构筑固定阵地,机动性差,只能用于要地防空。SA-2属于两级串联全天候中程中、高空导弹,需要从固定阵地发射,机动性差,用于国土和要地的高空防空。SA-2具有五种改进型,改进后的导弹在射程、射高和抗干扰能力方面有所提高,低空作战能力也有所改善。

警犬是英国较早研制的地空导弹,有Ⅰ和Ⅱ两种型号,Ⅰ型于1949年研制,1958年装备英国空军,主要对付高空高速飞机,用于固定阵地的面防御。由于Ⅰ型射程近、低空性能差、命中精度低和杀伤力小,1958年对其进行了改进,采用新型冲压发动机、制导体制和复合战斗部,从而改善了低空性能,提高了命中概率,增大了导弹的杀伤威力。雷鸟是一种全天候中程中、高空导弹,也分Ⅰ和Ⅱ两种型号,Ⅰ型于1950年研制,1957年装备英国陆军,用于点防御。整个系统既可用牵引车进行机动,也可空运;Ⅱ型采用性能较好、比冲较大的固体助推器和连续波半主动雷达自导引,增大了射程,改善了低空性能,并提高了抗干扰能力。

波克马实际上是一种无人驾驶截击机,其外型与超音速歼击机相似,需从固定阵地垂直发射,用于面防御,主要拦截远距离上的中、高空目标,有A型和B型两种。A型于1949年研制,1952年装备美国空军,主要作为无人驾驶截击机使用;B型是A型的改进型,用固体助推器代替液体助推器,换装了大推力冲压发动机,提高了速度,并增大了射程,还增加了动目标选择装置,提高了反低空目标的能力。奈基有Ⅰ和Ⅱ两种型号,Ⅰ型于1945年研制,1953年装备部队。Ⅱ型是在Ⅰ型基础上改进的,是一种采用无线电指令制导的全天候远程中、高空导弹,既能进攻,又能反战术弹道导弹和飞航式导弹,于1953年研制,1958年装备部队,有多种改进型。这种导弹系统需构筑固定阵地,实行垂直发射,占地面积大,只适于要地和本土防空,不适于野战防空。

奥利康是一种波束制导的全天候中程中、高空导弹,采用双联装发射架,有多种型号。作战系统包括指挥控制设备、跟踪雷达、制导雷达、6部双联装发射架和4台柴油发电机,可以车载运输,整个系统反应时间为1分钟。导弹的性能差,结构复杂,使用不方便。

第一代地空导弹武器系统地面车辆多,体积庞大而笨重,多为固定式或半固定式发射阵地,机动能力差,自动化水平低,操作人员多,电子设备多数采用分立元件,维护使用不方便且可靠性差。导弹的动力装置采用液体火箭发动机、固体火箭发动机、液体火箭发动机和固体火箭发动机组合及冲压发动机和固体发动机组合等;制导体制为无线电指令制导、波束制导和半主动雷达寻的制导,抗干扰能力差,且低空性能不好,战斗力不强。

2.第二代地空导弹武器系统

低空、超低空空袭兵器的出现,电子技术、计算机技术、红外技术和激光技术的发展,促使了第二代低空导弹的诞生。其代表型号有前苏联的SA-6、SA-8,美国的霍克,英国的长剑,法国的响尾蛇及德法共同研制的罗兰特。

SA-6是一种机动式全天候近程中、低空导弹,整个系统由一辆履带式三联装导弹发射车和一辆制导雷达车组成,用于野战防空。制导雷达采用多波段多频率工作,制导方式为全程半主动雷达自导引,还可装红外导引头实行红外制导,抗干扰性能好。导弹采用固冲一体化发动机,能对付距离5到25千米、高度在60到10000米空域内的亚音速、超音速飞机和飞航式导弹。SA-8是一种复合制导的全天候近程低空导弹,整个系统由装在一辆三轴轮式车上的双联装发射架和一部综合制导雷达组成,能在各种地形上行驶,具有较强的涉水能力。综合制导雷达具有搜索、跟踪、制导和识别等多种用途,顶端还装有一套光学系统,当综合制导雷达受到电子干扰时,可采用此光学系统和第二指令发射天线跟踪目标和制导导弹,具有较好的抗电子干扰能力。

霍克是一种全天候中程中、低空导弹,具有基本型和改进型。改进型内部结构采用固态电路和较大的战斗部,动力装置采用M-22E8型双推力发动机,外部与基本型相似。系统有牵引式和自行式两种,能反战术弹道导弹和飞航式导弹,用于野战、本土和要地防空。整个系统由三联装发射架、一部制导雷达和一部低空目标指示雷达组成。根据需要,还可增加一部中空目标指示雷达和一部测距雷达。制导方式为全程连续波半主动雷达自导引,能同时制导多枚导弹攻击两个目标,可单独作战。长剑是一种机动式近程低空导弹系统,主要用于点防御,也可用于野战防御,分A型和B型。A型是白天晴天候型,系统包括发射装置、光学跟踪装置和电源三大部分。B型为全天候型,比A型多一部跟踪雷达,导弹除采用光学跟踪外,还可采用雷达跟踪。由于A型和B型均为牵引式,机动性较差,在野战防空中受到限制,因此1974年在B型基础上发展了一种自行式长剑系统,将长剑B型的全部设备分装在两辆履带车上,一辆装八联装导弹发射装置和光学跟踪装置,另一辆装跟踪雷达,大大提高了机动能力和战斗力。

响尾蛇是一种机动式全天候近程低空导弹,主要用于对付飞行速度1.2 马赫以下的飞机。系统由一辆搜索雷达车和一辆发射车组成。雷达车上装有一部米拉多-2型相干脉冲多普勒搜索雷达,可同时控制三辆发射车。发射车上装有一部单脉冲跟踪制导雷达、一套电视跟踪系统和四联装发射架。两辆车可以在各种路面行驶,既可陆运又可空运。制导方式为雷达跟踪和无线电指令制导,也可采用电视跟踪和无线电指令制导,具有较好的低空性能和生存能力。

罗兰特是由法德联合研制的一种双联装自行式近程低空导弹,用于对付飞行速度1.3马赫以下的飞机,适用于野战防空,分A、B型。A型为晴天候型,B型为全天候型且比A型多一部跟踪雷达,其余完全相同。整个系统都装在一辆履带车上,一辆车就是一个火力单元,具有较好的机动性。A型采用光学跟踪和无线电指令制导,B型还可采用雷达跟踪。B型具有较强的生存力,可用于海上作战。

第二代地空导弹武器系统多为牵引式和自行式,单车功能增加,因而车辆少、机动性好;采用了包装箱式发射筒、自动化测试技术,因而反应时间短、可靠性高、可操作性好、可维性强;动力装置主要采用固体火箭发动机、冲压发动机和固体发动机组合以及固体火箭-冲压复合推进系统;制导方式除无线电指令制导外,红外制导和激光制导等得到了相应的发展,并且由单一的制导方式转向了复合制导,提高了抗干扰能力;在杀伤技术方面出现了破片聚能战斗部和多效应战斗部,增强了导弹的杀伤威力。

3.第三代地空导弹武器系统

70年代以来,巡航导弹、干扰、机动、饱和攻击和采用隐身技术的小目标等空中威胁的出现,推动了地空导弹武器系统的发展。其代表型号有美国的爱国者系列和前苏联(俄罗斯)的S-300系列。爱国者是美国雷锡恩公司于70年代研制的一种中高空、中远程地空导弹武器系统,迄今已有原型、PAC-1、PAC-2、PAC-3等多种型号。爱国者原型采用多功能相控阵雷达,能同时掌握100多批目标和制导8 枚导弹攻击多个目标。整个系统由一辆相控阵雷达车、一辆指挥控制车、一辆电源车和4到8辆四或六联装导弹发射车组成,可用C-141型运输机和重型直升机空运。它既适于野战防空,又适于要地防空,其射程和射高范围较大,能反远、中、近和高、中、低空目标,不仅能攻击高性能飞机,而且还能拦截空地导弹、潜艇发射的巡航导弹和战术弹道导弹,反应时间极短,仅有几秒钟。1985年,针对战术导弹的威胁,美国在不影响爱国者基本型反飞机能力的同时,对其进行了改进,增加了系统的反导能力,即PAC-1改进计划

PAC-1计划的重点是改进地面制导设备的软件,增加对飞机或弹道导弹拦截的转换控制,增加相控阵雷达高仰角对导弹的搜索屏,增加弹道导弹落点坐标的计算,改变对弹道导弹的拦截制导规律。PAC-1爱国者的性能有所提高,但美军认为仍不足以摧毁来袭导弹,在实施PAC-1改进计划的同时,着手进行第二阶段的改进,即PAC-2改进计划。

PAC-2除保留PAC-1改进内容外,主要涉及硬件的改进,即采用新的前向定向战斗部和新的引爆方法,提高了引战配合效果。战斗部总质量不变,但单枚破片的质量由原来的2克增加到45.6克,可以击穿来袭弹头,使其失效,破片飞散方向可能为盘状飞散型。采用定向起爆控制,以实现最佳引爆。改进后的PAC-2在海湾战争中发挥了很好的反导作用,成功地拦截了伊拉克射向沙特和以色列的飞毛腿及改进型侯赛因战术导弹,但拦截效率仍不理想。反导效率低的主要原因为:拦截弹道导弹的空域太小;雷达效能低,无法识别弹头、诱饵和其它碎片;机动性能不高。针对PAC-2的不足,美军实施了第三阶段的改进,即PAC-3改进计划。

PAC-3改进计划包括对导弹、发射架、地面雷达等设备的软、硬件改进,是对系统的一次大的革新,使系统的性能有了一个质的飞跃。它能有效地拦截包括隐形飞机、战术弹道导弹和巡航导弹在内的现代空袭兵器,并具有很强的火力、机动性和抗干扰能力。

在导弹方面主要改进了动力装置、引信和C波段前置接收机。与原型导弹相比,弹径和弹重只有原来的2/3和1/3,但射高、射程均大于PAC-2,能拦截1000千米的弹道导弹。原四联装发射架能装16枚新型导弹,增强了火力和对付多目标的能力。导弹末段采用Ka波段毫米波主动雷达自导引,自导引精度更高,引信反应速度更快,实施直接碰撞杀伤,无需战斗部。在杀伤飞行器上安装了“杀伤增强器”装置,提高了杀伤效率。

改进后的发射架能发射爱国者系列的各型导弹,每个火力单元装8部发射架,其中有3部用于发射PAC-3导弹。架上装有发射架电子系统,增强了遥控发射能力,同时增大了发射架之间的距离,使火力单元的保卫面积扩大到PAC-2的4倍。

在地面雷达方面,增设雷达天线屏蔽,避免了地物杂波干扰;增装了一部低噪音接收机,用以提高雷达威力;在雷达、操作控制站中加装了GPS接收机,以进行快速、精确发射;发射架全部实现遥控,数据传输设备得到改进,使发射架和雷达之间的距离增大到原来的30倍;相控阵雷达采用了双行波管和正交场放大器,使平均功率增加一倍,增加了脉冲多普勒处理能力;武器系统控制计算机升级,处理速度增加4倍,储存量增加8倍并设计了新的软件。改进后的雷达可产生多种波形,有可能识别目标长度、雷达反射面积和速度等,从诱饵和碎片中区分出小型目标,并具有多功能处理能力。

S-300是前苏联于70年代后期研制的用于对付巡航导弹及各类高速飞机等空袭目标的一种全天候新式导弹。它有基本型S-300P及改进型S-300PMU、S-300PMU1、S-300PMU2、S-300PMU3等多种型号。S-300P主要用于保卫重要目标,于1980年装备部队,主战装备包括5B55K导弹、制导雷达和发射设备。5B55K导弹采用单级固体火箭发动机推进,最大射程只有55千米,制导方式为无线电指令制导。所有装备都装在半拖车上,用乌拉尔-375系列卡车牵引。与同期爱国者相比,抗电子干扰能力、地面机动性都较差,武器系统只能射击一个目标,不能同时对付多目标。为此,前苏联推出了改进型S-300PMU。与S-300P相比,S-300PMU具有以下优点:全天候多通道地空导弹武器系统,可拦截作战飞机和巡航导弹,最多可制导12枚导弹拦截6个目标;作战空域增大,远界为75千米,高界为27千米;系统机动性能提高,反应时间从行军状态到作战状态只需5分钟;制导方式为无线电指令制导加末段TMV制导的复合制导;增加了低空补盲雷达,能对付25米高的来袭目标,提高了低空和超低空性能;采用了多种抗干扰技术,能抗消极干扰、掩护干扰和自卫干扰,使系统能在现代电磁环境中作战。但该系统仍不具备反导能力。为此,俄罗斯继续对S-300PMU型进行改进,研制成功S-300PMU1。

S-300PMU1采用48H6E新型导弹,增加了发动机装药,因而增大了射程。它对空气动力目标的拦截距离扩大到150千米,最小拦截高度为10米;战斗部增加到143千克,并提高单枚破片的质量;增加了反战术弹道导弹能力,对战术弹道导弹的最大拦截距离为40千米,拦截目标的速度从1167米/秒增加到2788米/秒;改进了照射雷达,增大了威力,提高了发现目标和跟踪目标的能力;扫描扇区显著增大,提高了系统的自主作战能力;增加了训练设施,提高了训练的水平和标准。

为了更好地对付巡航导弹、战区及战术弹道导弹、预警机和电子干扰飞机,俄罗斯在S-300PMU1的基础上推出了S-300PMU2。与S-300PMU1相比,S-300PMU2具有如下优点:扩大了对空气动力目标的杀伤空域,远界达200千米;保证能杀伤来袭导弹的弹头,提高了杀伤弹道式目标的效率;提高了指挥控制系统对弹道目标的探测和跟踪能力,同时保留了对空气动力目标的搜索扇区;采用了新一代自主搜索雷达,提高了火力单元独立作战的能力;增强了系统与其它低空导弹武器系统联网使用的能力;系统既能使用新型48H6E2导弹,又能使用48H6E导弹。

第三代地空导弹不但能对付高性能的飞机,也能对付空地导弹和巡航导弹,具有反战术弹道导弹的能力。导弹在空气动力方面采用了无翼式布局和大攻角技术;推进系统采用高能推进剂,弹上制导控制系统和稳定控制系统采用数字控制技术;制导体制采用多功能相控阵雷达、发射后不管的主动寻的制导,发射方式采用了垂直发射或定角发射,可以跟踪和射击多批目标,具有较好的抗干扰能力;采用固态器件、先进的计算机和微处理机,具有很高的自动化水平;武器系统强调了可靠性、可用性和可维护性。(待续)

推荐访问:地空导弹 武器 发展 技术