第四届莫斯科航展巡礼

距莫斯科东南约40公里有一座以“俄罗斯航空之父”儒可夫斯基的名字命名的城镇——儒可夫斯基城。这里规模虽然不大，却汇集了中央航空流体动力研究院、格罗莫夫试飞研究院等俄罗斯著名航空领域研究机构。俄罗斯对试验航空十分重视，把试验机列为军用航空产品、民用航空产品之后的第三类国家产品。格罗莫夫试飞院作为国家级航空试验的科研基地，从事飞机、直升机等飞行器的设计、生产试验以及军用航空产品飞行指南文件的制定等。试飞院有一片开阔的机场，今年8月17日～22日，第四届莫斯科航展就在这里举行。

莫斯科航展始办于90年代初，在国际上颇具知名度。本次航展吸引了美国、德国、法国等国家的一些大公司前来参展：美国的贝尔直升机公司、联合技术公司，法国的宇航公司、达索飞机公司等，包括俄罗斯和其他国家的150架飞机等飞行器参加了地面展示和飞行表演。其中俄罗斯的许多当代新式飞机纷纷亮相，如别－200、图－204（图一）、图－334、伊尔－96等民用飞机，米－26（图二）、米－28ИЗ（图三）、卡－50、卡－60直升机以及苏－27КУВ、C－37、苏－35（图四）、米格 －29УВТК等军用飞机。航展期间，“雨燕”、“俄罗斯勇士”、“试飞员”、“螺丝”等俄罗斯著名飞行表演队，驾驶米格－29、苏－27、苏－30和C－39，作了精彩的飞行表演。本届航展还有一项重要内容，就是举办“二十一世纪航空技术”学术会议。中国航空学会代表团和我国国内的部分专家学者出席了这次会议。来自世界各国的400多位专家学者就下世纪航空技术的发展作了交流。

本届航展的俄罗斯展团规模最大。虽然俄军工设计局、企业纷纷“军转民”，研制开发民用机等民用产品，主要以市场为主，瞄准国际市场；然而他们的改进改型的新式军用飞机、新式武器仍很多，反映出俄罗斯在航空航天领域的研制步伐始终没有停顿，水平也在不断提高。

笔者就本届航展中，展出的俄罗斯航天飞机、海上航天发射系统和防空导弹等作一介绍。

一

在本届航展俄罗斯众多的展品中，如室外展区的全尺寸航天飞机、室内展区的“联盟”У型运载火箭、海上航天发射系统和“和平”号空间站、各种卫星的缩比模型，无不展示了俄罗斯在航天领域取得的巨大成果。其中，航天飞机系统特别引人注目。

这种新型航天运载器集运载火箭和飞船的作用于一身，是来往于地球与空间站之间便捷的运输工具。它的出现是航天技术的一大突破，倍受人们青睐。1988年11月15日，原苏联“暴风雪”号航天飞机在距地球250公里圆形轨道上飞行了3个多小时，绕地球2圈后返回地面，首次成功完成了无人驾驶自动飞行。

“暴风雪”号航天飞机象一架巨大的三角翼飞机，为取得最佳气动特性和机动性能，采用了翼身融合外形，具有常规飞机的结构特点(题图)。它主要由位于机身前面的驾驶舱、机身中部的载荷舱和尾部舱段及机翼、垂直稳定尾翼和襟翼组成。驾驶舱分为3层，有指挥舱、供宇航员休息的居住舱和若干仪器舱。驾驶舱有70立方米空间，可乘坐2～4名机组人员和4～8名载荷专家。载荷舱可容纳长18.3米，直径4.7米的货物。舱内的机械臂可释放卫星。“暴风雪”号在机身尾部配置2台轨道机动发动机，为入轨、轨道转移、交会、出轨提供速度增量。反作用控制系统推力器有8个，全部装在鼻锥处，3个向上，3个向下，提供俯仰推力；另外2个为侧向偏航推力器。“暴风雪”号全身覆盖有38000块主要由硅纤维或碳纤维制成的防热瓦。碳－碳结构防热瓦主要用于机翼前缘和鼻锥等高温区，可承受2000℃高温。机身大部分高温和中温部分使用的防热瓦为15厘米见方，尾部侧面等低温部分粘贴的是比其他部位大4倍的防热毡或防热瓦。

“暴风雪”号航天飞机技术性能数据如下：全长36.4米，机身高16.45米，机身直径5.6米，翼展23.9米，起飞重量105吨，倾角56.6度、高度250公里轨道的运送能力为30吨，在轨时间7～30天。

由于“暴风雪”号航天飞机自身没配置主发动机，它需要“能源”号运载火箭携带升空到110公里，再由航天飞机的轨道机动发动机提供速度增量，以达到入轨速度。由此可见，“能源”号运载火箭在“暴风雪”号航天飞机系统中起着举足轻重的作用。

“能源”号是一种重型通用运载火箭，由能源科研生产联合体于70年代中期开始研制。它是目前世界上起飞质量与推力最大的火箭，主要是为了满足90年代，特别是21世纪载人与不载人，军用与民用航天的需要，推进近地空间工业化和战略防御研究而研制的。其主要任务是发射航天飞机，向近地空间、地球静止轨道和行星际轨道发射大型航天器，已投入使用的是其基本型。

“能源”号在总体布局上继续采用苏联大型运载火箭传统的横向捆绑助推器的结构形式，即在芯级周围捆绑不同数量的助推器，用以构成助推级。它是二级火箭，但由于助推级与芯级同时点火，所以也有人把助推级称为半级，那它就成了一级半火箭。二级火箭安全系数相对高，也比较稳定，适用于发射载人航天器。“能源”号基本型由芯级、绑在芯级两侧的4枚液体火箭助推器和有效载荷组成。火箭芯级是苏联第一个采用氢氧火箭发动机的火箭级，长60米，直径8米，内装4台推力1480吨的氢氧火箭发动机，其特点是长寿命，可重复使用。助推器使用的是技术成熟的“天顶”号运载火箭的第一级。

“能源”号的有效载荷分为航天飞机和其他载荷两大类，有效载荷均配置在火箭一侧。“能源”号火箭只把载荷加速到亚轨道，航天飞机由轨道机动系统加速入轨，而其他载荷需要安放在具有推进系统的大型、通用货舱内，由货舱把载荷推入更高的轨道。这种货舱实际上起到了上面级的作用。货舱有3种形式，它们的外形尺寸相同，通过配置不同的推进系统，可以满足低轨道、高轨道、月球轨道和行星际轨道的运送需要。“能源”号这种能适应较宽应用范围的特点，也体现在火箭总体设计上。除火箭基本型在芯级两侧捆绑4枚助推器外，还可以在芯级捆绑2枚、6枚或8枚标准液体火箭助推器，或者以一组助推器为基础，增加不同的上面级，形成运载火箭系列，可以满足小到10吨，大到200吨的低地球轨道运载需要。“能源”号运载火箭的基本型还不具备回收能力，如果继续与航天飞机配合使用，就需要解决回收问题，以便能够重复使用，否则很难把成本降下来。迄今，“能源”号火箭只有基本型为发射“暴风雪”号航天飞机及其模拟航天器进行过2次发射。

“能源”号基本型技术性能数据如下：全长60米，最大宽度20米，子级质量2400吨，起飞推力3550吨，推重比148∶1，运载能力(200公里轨道)为105吨。

二

进入80年代，俄罗斯利用自身的航天优势，开展国际合作，积极开拓国际航天发射市场。在航展室内展馆，俄罗斯科罗廖夫火箭空间公司展示了其独特的海上航天发射系统。这种发射系统是一种浮在水面、可移动的航天发射基地。它由一艘组装指挥船和一艘浮动发射平台组成，是当今世界上唯一可使用的新型航天发射基地。海上航天发射系统与固定的航天发射场相比，有明显的优越性：1.海洋约占地球总面积的2/3，从这个意义上说，这种浮动的海上航天发射系统可以在地球的任何地方进行航天发射，而不受发射场所处经纬度的限制；2.发射场设在赤道附近特别适于发射地球静止轨道卫星，能够节省运载火箭的能量，使其携带更重的载荷；3.可以满足发射各种轨道卫星的要求。

科罗廖夫火箭空间公司是海上航天发射计划最初的研制与倡导者，这一计划得到了乌克兰、美国、挪威三国的响应。科罗廖夫火箭空间公司、乌克兰尤泽诺依设计局和尤兹玛什札沃德生产联合体、美国波音商业空间公司和挪威克瓦尼尔造船公司等4家公司分别注入25％、15％、40％和20％的资金，共同组建了“海上发射公司”。今年3月28日，海上航天发射系统成功进行了第一次试验发射。一支“天顶”－3SL运载火箭携带一颗4.5吨重的模拟星飞离发射平台，62分钟后卫星与火箭分离，DM－SL上面级将模拟星送入近地点655公里、远地点36011公里的地球同步转移轨道。组装指挥船对火箭发射进行了控制指挥，在轨卫星的运行则由位于莫斯科的飞行控制中心负责。此次发射地点位于西经145度、赤道附近的太平洋圣诞岛。10月10日，海上航天发射系统进行了第二次发射，将一颗美国直播电视卫星送入预定轨道，这是其首次商业发射。

海上航天发射系统的组装指挥船用于火箭的组装，并作为火箭发射的控制中心以及工作人员生活的场所。该船长约201米，最大宽度约32米，吃水深度约8米，甲板舱室高度约40米，排水量34000吨，航速大于30公里/小时，巡航距离18000公里。该船可容纳240人。

自带动力的半潜式发射平台名为“奥德赛”(图五）。其作用是将组装好的运载火箭送至发射台，进行火箭的起竖、简易发射架的固定、推进剂的加注等准备工作以及发射等项程序。发射平台长约133米，最大宽度约67米，吃水深度巡航约为7.5米、发射约为21.5米，主甲板高约34.5米，排水量巡航约为30000吨、发射约为50600吨。发射平台可容纳68人。海上航天发射系统每年可进行8～10次航天发射。

三

俄罗斯防空导弹型号繁多，并出口到不少国家和地区，在多次区域冲突、局部战争中使用，例如我们熟知的“萨姆”导弹。在本届航展室外展区的一隅，集中展示了俄罗斯当今先进的防空导弹系统，其中最引人注目的是С－300ПМУ－2和С－300В防空导弹系统。

С－300是当代俄罗斯重要的防空导弹系统，由金刚石科研生产联合体研制，用于国土防空和政治、军事要地防空。该防空导弹系统最初是为拦截巡航导弹、高速飞机于70年代末研制的，至今已有С－300П、С－300ПМУ、С－300ПМУ－1、С－300ПМУ－2等多种改型。其中С－300ПМУ－1、－2等新型号已具备拦截巡航导弹、远距离空中预警指挥及电子干扰机的能力，并能拦截速度小于2800米/秒的弹道导弹。1995年，两枚С－300ПМУ－1导弹在22～25公里高度，成功拦截了作为靶弹的“飞毛腿”弹道导弹。新的С－300系统的特点是：能拦截多目标，实施低空作战，有较强的机动作战和抗干扰能力，筒装导弹可靠性高，10年使用期内不进行测试。

С－300ПМУ－2导弹防空系统由指挥控制系统和火力单元组成。指挥控制系统包括一部54К6Е2作战指挥车和一部64Н6Е2相控阵目标搜索指示雷达，其作用是实施目标的指示，分配等任务。目标搜索指示雷达可搜索300公里内的目标，跟踪目标100个，对飞机的搜索区域(方位角×俯仰角)360°×14°，对弹道导弹为60°×75°。指挥控制系统可以指挥控制6个火力单元。每个火力单元包括一部30Н6Е2多功能制导照射作战雷达和12部导弹发射车。每部发射车装4枚导弹。导弹由发射筒垂直发射。根据作战需要，还可以增加全高度搜索雷达、低高度搜索雷达和一部增高天线。所有装备全部装在轮式半挂车上，在公路行进速度为60公里/小时。С－300ПМУ－2导弹防空系统对飞机类空气动力目标的作战距离3～200公里，作战高度10米～27公里；对弹道导弹最大作战距离40公里，最大作战高度25公里。该导弹系统可同时攻击36个目标，并能控制72枚导弹发射。由于导弹系统采用了多功能相控阵雷达，使其具有拦截多目标的能力；采用TVM制导方式，综合了指令制导和半主动寻的制导两者的优点，提高了制导精度和抗干扰能力；采用导弹垂直发射技术，能在很短的时间内发射多枚导弹，适于对抗众多来袭目标的袭击。

为完善С－300导弹防空系统，俄罗斯于去年底又推出了两种新的防空导弹。两种导弹的尺寸和重量均比现在的型号小得多，发射重量分别为330公斤和410公斤，最大作战距离为40公里和120公里，最大作战高度25公里和30公里。导弹的外形类似于美国PAC－3防空导弹系统的增程拦截弹，导弹有4个可折叠的尾翼，前部有4个活动弹翼。一个发射箱可携带4枚导弹，一辆发射车可携带4个发射箱，也就是说一辆发射车可携带16枚导弹。导弹由发射箱弹出，达到30米高度后发动机点火。导弹在飞行初始段和中段采用惯性制导，在末段由主动寻的导引头代替制导。据称，新导弹拦截飞机和弹道导弹的杀伤概率分别为90％和80％。这两种导弹可供С－300系统中的各个型号使用，也可供海军型的С－300系统使用。目前，С－300导弹防空系统已出口到伊朗、叙利亚、斯洛伐克、克罗地亚、乌克兰、保加利亚、白俄罗斯等国。

С－300В是俄罗斯另一种重要的防空导弹系统。它是机动野战型导弹防空系统，用于拦截“飞毛腿”和美国的“潘兴”－2型中近程弹道导弹以及预警机、空对地导弹的载机等中远距离的飞机类目标。它是目前世界上反战术弹道导弹能力最强的防空系统。

С－300В导弹系统由搜索指挥系统和火力单元两大部分组成。搜索指挥系统包括环形搜索雷达、扇形搜索雷达和指挥控制站，可探测300公里的200个目标，跟踪其中的70个，并将其中24个跟踪目标数据传送至4个目标跟踪制导雷达(站)，每个制导站可同时攻击6个目标。火力单元包括4部多通道制导跟踪雷达和作战导弹。制导雷达对搜索指挥系统锁定的目标进行跟踪，制导导弹实施对目标的拦截。导弹采用复合制导体制，在飞行的初始段采用程序控制，中制导段采用惯性制导和无线电指令修正制导，在末段采用半主动寻的制导。

拦截弹有大小两种。个头大的导弹用于远程拦截，长7米，直径0.7米，最大飞行速度2.4公里/秒，作战高度2～30公里，对弹道导弹拦截距离13～40公里。个头小的导弹用于近程拦截，最大飞行速度1.7公里/秒，射程6～75公里，作战高度25米～50公里，适于拦截以7～8g机动的飞机类目标。两种导弹也可以联合作战，拦截战术弹道导弹。

两种导弹是采用锥形气动布局的二级导弹，第一级(助推级)大小不同，第二级为模块化设计。两种导弹分装在2联装和4联装导弹发射筒内垂直发射。燃气发生器点火后，将导弹弹出筒外；导弹达到50～80米高度，尾部冲量发动机将弹体偏转至70度俯仰角后，助推发动机点火。

С－300В导弹系统有如下特点：能对付多目标，一个С－300В导弹营可同时攻击24个目标；导弹飞行末段采用半主动寻的制导方式，有利于拦截战术弹道导弹一类的高速目标；导弹采用锥形气动布局，飞行速度高，第二级发动机可延迟点火，这些技术的采用有利于对弹道导弹和对飞机拦截的兼容，扩大了作战空域；导弹系统配备有扇形搜索雷达，增强了对战术弹道导弹等高速目标的搜索能力。

С－300В导弹防空系统从研制到1987年装备部队用了12年，1991年俄罗斯装备了3个С－300В导弹旅，约70辆发射车。■

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