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美苏早期巡航导弹发展比较

作者:jnscsh   时间:2021-07-04 01:34:26   浏览次数:

美国和苏联早期的巡航导弹虽然都是以德国V1巡航导弹为蓝本起家,但由于两国在国情、设计思想、技术实力等方面有很大不同,因此发展出来的导弹存在诸多差异。

发展思路

冷战初期,美苏都很器重对地巡航导弹,在发展思路上也有很多相似之处。比如两国的巡航导弹都是近、中、远程甚至洲际型号全面开花,而且都将巡航导弹视为重要的核武器运载工具。但是两国在巡航导弹发展思路上的差异也显而易见——美国是海基和陆基型号并重,苏联则偏重于海射型号(空基巡航导弹不是被美苏两国故意轻视,而是因为技术上无法小型化使得重型轰炸机难以携带)。特别是在两国的洲际巡航导弹项目下马以后,这个差异就更明显。

之所以会出现这种情况,原因有很多,但主要还是双方的军力结构不同导致的。苏联在欧洲地区的常规地面兵力极为强大,特别是装甲部队的机动力和突击力更让西方胆战心惊,因此苏联对于陆基巡航导弹的要求不是特别迫切。其真正想要的是能对美国本土造成威胁的巡航导弹,而在当时情况下只有潜艇搭载才具有实际意义,因此苏联将巡航导弹的发展重点放在了潜射型上。而美国虽在欧洲部署有大量军队,但比起苏军的数量优势来相差甚远,对于能否抗衡苏军的地面突击心里没底。为了安抚盟国,削弱苏联的强点,美国就将中远程海基和陆基巡航导弹作为打击重兵集团和纵深战略目标的重要兵器。

受限于50年代的技术水平,美苏两国的主力对地巡航导弹,如美国的TM-61C、TM-76A/B、SSM-N-8/9“天狮星”-Ⅰ/Ⅱ,苏联的SS-N-3C等,都存在重量和体积大、作战反应慢、巡航高度高、飞行路线呆板、制导能力差等缺点,比较容易被对方拦截。也就是说,美苏早期巡航导弹的突防能力比德国原始的V1巡航导弹并未有实质性进步。因此在速度快、射程远、突防能力强的中远程弹道导弹出现后,技术性能不如人意的对地巡航导弹很快在两国军方眼中失宠,60年代后期就悉数退役,直到70年代中期后才重新开始受到重视。但苏联与美国不同的是,在对地巡航导弹退役后,并未停止发展巡航导弹这个弹种,而是为它找到了一个更合适的目标——美国的航母战斗群,从而催生出了世界上最大的反舰巡航导弹家族。

气动设计

由于巡航导弹是依靠喷气发动机的推力和弹翼的气动升力,主要以巡航状态在大气层内飞行,飞行方式与飞机相似,所以早期巡航导弹的气动设计上干脆普遍沿用了飞机的气动布局,结果在外形上怎么看怎么像是无人驾驶的喷气机。但美苏两国巡航导弹在这方面也有少许差异。美国注重通过提高巡航飞行性能和制导技术水平等来加大突防能力,因此导弹的气动布局适于复杂的飞行路线。如陆射的TM-61和海射的SSM-N-8“天狮星”-Ⅰ,气动外形与当时的亚音速喷气式飞机毫无二致。即使是在超音速导弹设计上,美国也坚持巡航飞行性能好,如“蛇鲨”洲际巡航导弹的翼展就非常大。而苏联比较重视高速突防,因此采用了阻力较小的“铅笔”形,头部尖细,翼展较短,外形上更接近现代意义上的导弹。从技术能力上讲,美苏之间在气动设计方面的差距最小,因为双方都有很深厚的理论功底、众多的试验设备和强大的人才队伍。两国在巡航导弹气动设计上的差异只是使用要求不同造成的,并不存在谁比谁落后之处。

动力装置

早期巡航导弹体大身沉的一大原因是,缺少小型化的巡航用喷气发动机,不得已采用与喷气式飞机相似,甚至相同型号的涡喷发动机。在早期涡喷发动机技术上最先进的并不是美苏两国,而是德国和英国。作为英国的盟国,美苏两国在40年代中期都获得了英国研制的“德温特”和“尼恩”离心式涡轮喷气发动机的实机和技术,在此基础上发展出了各自的涡喷发动机。二战结束后,美苏两国又从德国获得了大量轴流式涡喷发动机的实机、设计资料、生产设备和设计人员,使得各自的涡喷发动机技术更趋强大。正是这种技术上的同源性以及50年代两国对喷气发动机发展的高度重视,使两国早期的喷气发动机技术基本处于同一水平。有不少人认为苏联喷气发动机在使用寿命、大修时间、耗油率等方面与美国存在差距是因为苏联的技术水平落后,这种观点是不对的。苏联整个的武器研制体系都是围绕战争状态考虑的,基本要求是简单、可靠、易于生产。作为与武器配套使用的发动机自然也不例外,只要核心指标(如推重比、推力、可靠性等)能够保证,其他方面的指标要求可以低些。而对于巡航导弹这种一次性使用的武器来说,发动机大修时间短就更不是什么大不了的缺点。

具体到美苏早期巡航导弹上的发动机,都不约而同地采用了离心式非加力涡喷发动机,主要是因为它比轴流式涡喷发动机结构简单,而且工作稳定些。由于涡喷发动机工作时需要大量的空气,所以巡航导弹在弹体上都开有进气道,而且美苏两国都将进气道开在弹体腹部以减小空气阻力。至于发动机喷管则普遍采用收敛型固定喷管。

不过涡喷发动机并不能让巡航导弹从发射装置上发射出去,为了助其一臂之力,美苏都给巡航导弹装了可抛式固体火箭助推器。

通过上述介绍,可以看出发动机并不是造成美苏早期巡航导弹在射程上有明显差别的主要原因。美国巡航导弹的射程之所以比苏联的大得多,主要在于其制导设备和战斗部重量小,弹体内可装更多的燃油,再加上全程飞行过程无需超音速,燃油消耗较小。

制导技术

制导技术是美苏早期巡航导弹之间技术差别最大的地方,而制导技术的优劣又取决于电子技术水平的高低。客观地讲,在电子技术方面,美国一直比苏联占有较大优势,主要原因在以下三个方面。

一是美国在电子技术方面起步早于苏联,技术基础雄厚。二战后期,雷达已经开始在美军成为普遍装备的探测和制导设备,其它电子设备的发展速度也很快。这些先进的装备虽然没有坦克、火炮那样的强大火力,却能让己方人员和武器变得“耳聪目明”,作战效能成倍提高。二战结束后,尝到甜头的美国在电子技术方面的投资愈加增大,其中很大一部分用在制导技术研究上。为了提高巡航导弹的命中精度,美国研究了五花八门的制导技术,包括无线电指令制导、电视指令制导、惯性制导、天文导航、双曲线导航、多普勒导航、自动地形识别和导航、复合制导等等,而且这些制导技术大都在实际中得到了应用。由于可选余地大,美国巡航导弹就能通过试验对比结果选择最合适的制导系统,从而提高命中精度。

而苏联在电子技术方面的起步严格地说是从二战后才开始。好在苏联缴获了大量电子技术方面的资料和实物,并且在和美、英翻脸前得到了一些雷达电子设备,使得苏联发展自己的电子技术时不至于那么窘迫。但是,苏联在电子技术方面是“一步晚、步步晚”,始终处于追随美国的状态,严重制约了制导系统的性能提高。

二是美国的资金、技术人才和发展环境是苏联所不具备的。美国在两次大战中本已发了大财,一跃成为世界上经济实力最强的国家,而“布雷顿森林体系”的建立,则奠定和巩固了美国世界经济霸主的地位。有了坚实而庞大的经济实力,美国不但能为武器装备的发展投入巨额资金,还能招揽到各国的优秀人才增强自己的技术实力。再者,美国的盟友大都是西方发达资本主义国家,本身都有相当强的技术实力,使美国在武器装备研制上可以和盟国进行技术交流或者分工合作。

苏联的盟友却大都是经济和技术实力比较落后的东欧国家,难以对苏联形成有效补充,使得苏联在武器装备发展上只能靠自己单干。苏联的经济实力原本落后于美国,二战中又遭到了巨大破坏,虽然在二战后很快得到了恢复发展,但仍与美国有很大差距,而且它也没有美国那样的金融“造血能力”,所以长期面临资金紧张的局面。在“求大于供”的情况下,苏联不可能将有限的资金像撒胡椒面一样摊到各个武器装备研制项目上,只能保证部分重点项目。这样一来,能用到电子技术方面的资金就很少了,这也造成制导技术进步缓慢。

三是美国在精密电子制造能力上比苏联强。美国有庞大的精密电子工业,制造工艺也极为优良,可以提供高精度的电子设备成品,这就从物质上保证了美国巡航导弹制导系统的高性能。苏联电子工业建立晚、制造工艺较落后,加上苏联强调简单、成本低廉,这就使得苏联制造的电子设备在精密度上明显比美国的差(但可靠性还是很高的),难以为巡航导弹提供高性能的制导系统。

这种电子技术上的差距使苏联早期巡航导弹命中精度大大低于美国,甚至还造成一些制导系统无法应用。比如在50年代应用比较广泛的无线电指令制导(美国的陆射TM-61A和海射“天狮星”-Ⅰ巡航导弹都采用这种制导方式)在苏联SS-N-3C上就无法得到应用。这是因为无线电指令制导方式虽然简单,而且制导精度高,但其能力主要取决于制导站的雷达性能。由于没有能满足要求的雷达,所以在研制SS-N-3C时就不得不放弃这种制导方式。而在装有惯性+主动雷达或红外末制导的SS-N-3C还没有服役的时候,美国却已经研制成功了更适于对地攻击巡航导弹的自动地形跟踪和导航系统,不但提高了命中精度,还提高了突防能力。

当然,苏联在制导技术上比美国落后,这并不表示苏联的巡航导弹就不如美国的中用。首先,早期巡航导弹最流行的制导方式,如无线电指令、惯性制导等实际上并不是巡航导弹理想的制导方式。前者易受干扰和被敌方发现,制导精度随作用距离加大而降低;后者虽然是一种比较简单可靠且耐用的制导技术,但由于巡航导弹的速度太低,一般都是在大气层内以亚音速飞行,飞行时间可能长达数小时,因此制导系统极易受到风雨、温度等环境因素影响。而且20世纪五六十年代的惯导系统精度不高,不能有效地为中远程巡航导弹提供飞行所必需的精确航向偏差修正和末端制导。此外,巡航导弹依靠惯性制导就缺乏规避如山峰等地形障碍的能力,因此早期巡航导弹只能在中、高空以上的高度飞行,这就使其很容易被敌防空系统发现和拦截。美国研制的自动地形跟踪和导航系统倒是代表着巡航导弹理想制导系统的发展方向,不过也存在固有的缺点,即飞行路线必须全部已知,无法对没有航线数据的目标发起突然袭击。这样一来,尽管美国在制导技术上比苏联先进,但由于这些制导方式的固有缺点难以改变,使得美国巡航导弹并未取得对苏联的明显技术优势。其次,苏联巡航导弹的命中精度虽然比美国巡航导弹低得多,但不是数量级的差别;而在核弹头备受推崇的时代,苏联巡航导弹的命中精度绝对够用了。

战斗部

美苏早期巡航导弹的战斗部虽然都有两类——核与非核,但是后一类战斗部几乎没有得到应用。因为在制导精度只是在1 000米甚至更多的时候,1 000千克的高爆战斗部对于高价值的地面坚固目标几乎没有什么作用,只有核弹头才起作用。恰恰50年代到60年代中期是个迷信核武的时代,对阵双方不断叫嚣着要向对方挥舞核大棒。如此一来,威力比原子弹大得多、但体积却逐渐小型化的热核弹头自然成为美苏两国对地巡航导弹的首选战斗部。而在这种情况下,再去分析哪家的具体核弹头当量已经没有意义,因为热核武器技术一旦被掌握,所谓当量大小只看需求者的兴趣而已。

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