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日志

 
 

反舰弹道导弹:从传说到现实   

2015-11-04 14:14:36|  分类: 装备介绍 |  标签: |举报 |字号 订阅

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反舰弹道导弹:从传说到现实 - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙
 
DF-21D:千呼万唤始出来

在介绍DF-21D之前,有必要先回顾一下DF-21系列导弹家族的历史。DF-21是第二炮兵装备的第一款固体弹道导弹武器系统,是巨浪一号潜地导弹的同门兄弟。早在1967年,我国在进行配装导弹核潜艇的潜地固体导弹方案论证时,就曾设想在该导弹研制成功后,将导弹稍加修改之后使之成为陆上机动型号。1978年8月,邓小平在听取七机部领导汇报战略核武器规划时指出:“我最有兴趣的是陆上机动,用现代化武器打游击战争。要抓好巨浪一号直接上岸。”1980年6月7日,中央专委批准了DF-21号固体地地导弹的研制任务,由七机部二院负责总体研制。为了实现导弹的机动运输和快速发射,DF-21采用导弹运输、起竖和发射三用车装载发射。1985年5月20日,DF-21从三用车上成功进行了首次发射试验。1988年,DF-21号导弹武器系统通过设计定型。这标志着中国有了第一代陆上机动发射的固体战略导弹。由于JL-1立项研制的年代较早,受当时的技术条件限制,DF-21的射程仅为1700 km,打击精度也较低。为了满足二炮部队替换第一代液体中程导弹DF-3的需要,性能有较大提高的第二代固体中程战略导弹DF-21A于1988年立项研制。为了达到3000 km射程,采用了比冲更高的HTPB固体燃料和更轻的玻璃钢复合材料发动机壳体。然而DF-21A的研制过程开始并不顺利,1992年4月和11月的前两次飞行试验由于设计问题而失败。经过改进设计后的导弹再次试射,四战四捷,1997年设计定型,并于1999年参加了国庆五十周年阅兵式。第二代固体中程战略导弹的研制成功和装备部队,进一步增强了中国的国防实力,在我国固体弹道导弹发展历程中起到了承前启后的作用,我国固体导弹的研制水平、配套设备及生产能力都迅速提高。

早在20世纪80年代末二炮开始常规导弹建设规划时,就提出发展了中程常规战术导弹的建议。其中设想的一个作战目的是,用中程常规战术导弹的远程火力弥补南海地区作战中我海空军远海作战能力的不足。到了90年代,对台军事斗争准备成为二炮常规导弹部队的首要作战任务。二炮提出装备类似于美国潘兴-II的具有再入机动能力的中程弹道导弹,可以有效突破台湾当局和美军部署在第一岛链的导弹防御系统,并利用其精确打击能力攻击敌指挥所、防空阵地、机场等重要军事设施,在未来的高技术局部战争中起到“杀手锏”的作用。

经过对中程常规弹道导弹的几大关键技术(机动再入弹头气动外形和控制、末制导雷达导引头、透波防热头罩材料等)长达十年的攻关和若干次飞行试验, DF-21B和DF-21C两型导弹先后研制成功,并分别交付用户。其中DF-21C获得国家科技进步一等奖,并在2009年的国庆六十周年阅兵式上首次公开亮相。由于采用雷达末制导,DF-21C的打击精度提高到数十米。它的新型导弹发射车采用了五轴自行式底盘,增强了越野机动性能和生存能力;作战单元的自动化程度显著提升,人员和设备都比DF-21A大幅减少,只需1车5人即可完成发射任务。

1996年的台海危机中美国航母编队给我军造成了很大的压力,打航母随后成为我军重点研究的课题。如果拥有多作战平台、技术先进、作战性能优良的反航母武器系统,就有可能慑止强敌介入战事,从而达到“不战而屈人之兵”。即使强敌悍然介入,反航母武器的有效使用也会对其航母编队造成重大杀伤,从而减弱强敌的介入效果。为此,我国工业部门提出了自主创新研制反舰弹道导弹的设想,航天一院和二院联合开展了预研工作。经过数年的概念研究与可行性论证、关键技术攻关与和演示验证试验,DF-21D反舰弹道导弹武器系统正式立项开始研制。

最早公开披露DF-21D导弹的是2009年11月首届中国“两弹一星”历史研究高层论坛上航天科工集团四院四部型号副总指挥王根彬发表的一篇论文。“从1988年至今20年时间,国家仅投入了30亿元研制费,先后研制成功东风二十一号甲、乙、丙、丁4个型号,完成了从核到核常兼顾,攻击固定目标到攻击慢速活动目标的转变,精度实现了从几百米再到几十米的进步,真正形成了型号系列化,满足了二炮部队在新时期担负遏制他国对中国使用核武器,遂行核反击和常规导弹精确打击任务。”

2011年7月11日,陈炳德总参谋长在一个公开场合回答记者提问时表示:“(DF-21D)正在研究,正在科研,在试验之中,还没有形成能力问题。这种武器以后能够成为武器,它也是防御性的,不是进攻性的武器。”2011年底,网络上出现了一张照片,据称是被反舰弹道导弹击中后拖回船厂修理的“试验一号”,这是用报废的“远望四号”航天测量船改装的靶船。如果照片属实,则说明DF-21D的确进行过海上实弹打靶试验。而此次阅兵后的一则宣传报道中称北海舰队某基地曾执行“陆基机动战略导弹对海发射”重大任务,可能指的就是这次试验。

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2014年初,据航天科工集团网站的报道,该公司研制的某国家重点型号获得了2013年度国家科技进步特等奖。有媒体称获奖的就是DF-21D型反舰弹道导弹。而根据国家科技进步奖的相关规定,只有实际产生重大效益的项目才能申报获奖,这意味着DF-21D在2013年之前就已装备部队并形成战斗力。尽管冷战时期的苏联也曾研制过多种用于打击航母的弹道导弹,但没有一款真正入役的。因此,作为具有国际领先水平的武器系统,DF-21D获得特等奖是名至实归的。

胜利日阅兵式对DF-21D导弹的解说词:“它是打击舰船目标的陆基弹道导弹,慑控范围广、攻击速度快、突防能力强,是我军海上非对称作战的‘杀手锏’武器”。DF-21D是如何实现打击航母的,后面再详述。就此次阅兵公开展示的DF-21D发射车来看,与建国六十周年阅兵式上展示的DF-21C最大的区别是采用了悬垂弹射技术。悬垂弹射是一种导弹冷发射技术,是陆基机动导弹实现无依托阵地随机快速发射的关键技术之一,苏联的SS-20中程弹道导弹是最早采用该技术的,DF-26导弹也使用了这种发射方法。悬垂弹射的基本原理是:导弹发射筒尾部有一个用橡胶复合材料制造的自适应底座(又称滑动底座或可延伸式底座),导弹发射时弹射动力源产生的高压气体作用在导弹尾罩上为其提供弹射动力,同时高压气体也作用在自适应底座上使其膨胀变形,底座触地后将压力逐渐释放至地面。悬垂弹射过程中,橡胶底座对地面的刚度和不平度适应性较好,能够大幅降低对发射场坪的要求。
 
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考虑到再入机动反舰弹头的重量较大,为了保证射程需要,DF-21D使用了比DF-21C性能更好的动力系统。航天科工六院在名为《剑指深蓝扬国威》的宣传文章中披露,“某型号导弹是中国自主研发的一种新型弹道导弹,对提升国防安全具有重要战略意义。从1999年开始,该型号发动机在继承以往型号研制经验基础上,全面开始了各阶段工作。”“六院首次成功应用碳纤维壳体技术就是在该型号三级发动机上。”从文中对该导弹的描述和“剑指深蓝”的涵义可以推测,这里说的就是DF-21D导弹。2012年4月央视对某军工企业的新闻报道中曾出现过一种三级发动机的导弹,弹体直径大小和一级四喷管发动机都符合DF-21系列导弹的特征,这可能就是DF-21D的首次“出镜”。如果DF-21D的三级发动机在导弹飞行中段工作,可以极大的提高中段机动变轨突防能力,使标准-III等中段反导弹无法拦截。

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DF-26:关岛杀手露真容

面对中国的反介入/区域拒止(A2/AD)能力的增强,美军已经逐步把部分驻日美军收缩到位于第二岛链的关岛,并且增加了在关岛的核潜艇和远程轰炸机等兵力部署和相关的军事后勤保障设施。美国正在将关岛打造成维持在西太军事优势的“战略之锚”。而我军也已经把关岛视为美国威胁我国家安全的最重要的节点之一。因此,构建对关岛基地的远程精确打击能力便成为我军事斗争准备中的关键。而我军最容易实现这一目标的手段,就是研制新一代的中远程弹道导弹。虽然弹道导弹的火力投掷效率比不上远程战略轰炸机,但是它具有突防能力强、反应速度快的优势。

与中国的许多“杀手锏”武器一样,DF-26的名字最早也是外媒披露的。2014年3月3日,美国“自由灯塔”网站的一篇报道引述五角大楼消息人士的话称,中国正在一种名为DF-26C的新型中程弹道导弹,射程至少有3500 km,可以攻击关岛美军基地。此后,DF-26便有了“关岛杀手”的美誉。此后有媒体猜测,该导弹可能还有反舰型号。

此次大阅兵前央视对装备方队的报道中出现了一种装载在六轴发射车上的新型弹道导弹。当时就有网友惊呼,难道这就是传说中的DF-26?9月3日的阅兵式上谜底揭晓,现场解说介绍称:“这型导弹能够大区域无依托机动发射,可实施快速核反击,能对陆上重要目标和海上大中型舰船实施常规中远程精确打击,是我军核常通用、全域慑战的新型‘杀手锏’武器。”

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核常通用、全域慑战:DF-26是通用中远程地地导弹武器系统。采用较轻的核弹头,最大射程应该可以达到5000 km,足以替换第一代液体中远程核导弹东风四号;采用较重的常规弹头,射程可以达到3500 km,足以打击第二岛链目标。航天科技集团和航天科工集团都在自己的官网上宣称DF-26是其研制的阅兵装备,这说明该型导弹由两家共同研制,弹体和发射装置通用,使用核弹头的子型号由航天科技集团抓总研制,使用常规弹头的子型号由航天科工集团抓总研制。

常规中远程精确打击:从导弹弹头的双锥外形看,这是典型的再入机动弹头。我国已拥有比较成熟的弹道导弹末制导技术,在3500 km射程处对陆上固定目标和海上运动目标都可以满足所需的打击精度。

大区域无依托机动发射:导弹载车采用泰安航天特种车有限公司生产的HTF5680A1六轴底盘,越野能力强,机动范围大。采用了悬垂弹射技术,发射时不需要预设发射场坪。导弹可快速自主初始对准,发射准备时间短。导弹武器系统具有全地域作战能力,能够在我国境内多个战略方向遂行作战任务。

从相关新闻报道看,DF-26是“十一五”期间立项研制的,短短几年就已装备部队,实现了我国弹道导弹从近程到洲际射程的全固体化,充分体现了我国固体导弹技术的快速进步。根据《中国航天报》的报道,2010年9月25日某型号导弹首次飞行试验获得圆满成功,该导弹使用了航天科技四院研制的我国最先进的两级固体火箭发动机。“该新型发动机是固体动力高技术集成的大项目,具有技术指标要求高、关键新技术多、研制时间紧、竞争激烈的特点。”“在短短的两年零三个月时间里,该型号一举突破了4大关键技术,标志着我国固体火箭发动机设计与研制水平实现了新的跨越。”根据上述报道,该型号发动机采用了高能推进剂、大型大长径比碳纤维壳体,创造了质量比最高、大型发动机工作压强最高、大型发动机燃烧室长度最长、大型发动机燃烧室长径比最大、大型发动机研制时间最短等6项国内之最。我国此前燃烧室长度最长的发动机是DF-31A的一级发动机,而该型号的一级发动机更长。从阅兵展示看,DF-26导弹长约16米,比DF-31A洲际弹道导弹还略长些。由此可以推测,上述报道很可能说的就是DF-26。

中远程弹道导弹为了实现精确打击的,DF-26应该具有全程制导能力。根据公开报道,DF-26导弹采用了激光捷联惯导系统。与传统的平台式惯导相比,激光捷联惯导结构简单、成本较低,同时可以达到很高的精度。主动段结束后的自由段可采用惯性/星光组合导航,主要用来消除导弹发射时产生的初始对准误差。导弹进入再入段飞行后,为了实现对目标的精确打击,必须采用末制导。我军已经在DF-21C和DF-21D中程导弹上分别实现了对陆地目标和海上目标的末制导,完全可以拓展应用到中远程导弹上。

美军可用于拦截中程导弹的反导系统有海基的中段拦截弹SM-3和陆基的末端高层拦截弹THAAD,这两种反导系统都可以机动部署。2013年9月10日,美国国防部导弹防御局组织进行的FTO-01导弹拦截试验中,就同时使用这两种反导系统拦截了两枚中程导弹靶弹。因此DF-26必须同时具有中段突防能力和末端突防能力。DF-26的弹头段长达5米,足以装载多种突防措施。中段突防可以采用变轨机动或跳跃式弹道机动加上辅助突防措施(如诱饵、箔条等),末端突防可以采用再入螺旋机动、蛇形机动等机动形式。

弹道导弹如何打中航母?

与打击地面固定目标不同,打击航母这样位于远海的运动目标对导弹的目标探测和识别能力、机动能力、打击精度和突防能力都有很高的要求,无疑是一个世界性难题。因此,一直有人怀疑弹道导弹打航母的可行性。那么,弹道导弹如何才能打中上千公里外的航母呢?不妨对可能的技术途径探讨一番。

笔者在前一篇文章中已经分析过我国的天基海洋监视系统能够为陆基反舰弹道导弹提供目标指示。目前光学侦察卫星对海面无控制点目标的定位精度可以达到几十米。假设航母目标被识别定位后立刻攻击,弹道导弹的射前准备大约需要10分钟,加上中远程导弹的飞行时间大约20分钟,当弹头再入的时候,航母距离最初被发现的地点至少已有半小时的航程,大约相当于30公里。在实际作战中,从侦察系统确认目标到做出作战决策、下达作战指令、部队受领任务、发射单元实施发射,还需要更长的时间,航母也就偏离初始点更远。因此导弹必须具有中段弹道修正能力,以确保能在航母位置附近再入。导弹在中段飞行时机动并不需要很大的能量,关键是如何获取航母的实时方位信息。如果天基海洋监视系统无法对航母实时定位,就只能依靠导弹自身对航母进行定位。由于航母编队为海上慢速运动目标,航母周围无其他特征地物,不能采用地形匹配末制导方式,只能采用寻的末制导方式。航母的雷达反射截面巨大,非常适用于雷达导引头的工作。综合考虑作战性能和技术成熟度,目前弹载雷达导引头一般选择Ku波段或X波段作为工作波段,比如潘兴II用的就是Ku波段。大气层外几百公里的距离处对航母进行搜索定位可采用被动雷达导引头,若目标保持无线电静默,也可采用主动雷达,但探测距离较近。导弹可根据对目标的实时定位信息多次调整再入前的弹道。

导弹再入大气后会经历一段减速过程,这期间会有黑障,一般的导引头无法工作。中程导弹大约在40 km的高度出黑障,随后可采用主/被动雷达末制导方式。跟踪开始时,可令主/被动雷达同时对目标进行探测和跟踪,达到稳定跟踪后主动雷达关机,以防止被发现和干扰。如果目标机动较大,则令主动雷达间断工作以修正偏差。由于中程弹道导弹再入速度很快,即使减速后也有5马赫以上,末制导雷达导引头必须具有很强的抗干扰能力,否则一旦丢失目标就很容易失去攻击机会。红外导引头虽然抗干扰能力强,但作用距离太近;毫米波导引头也具有较强的抗干扰能力,但全天候能力较差,目前技术上也不成熟。

合成孔径雷达(SAR)是一种可全天候,全天时获得类似光学成像的高分辨率雷达图像的主动式电磁波成像传感器。SAR比普通雷达有着先天的优势,对于高空飞行导弹来说,SAR的信噪比与距离的三次方成反比,而普通雷达与距离的四次方成反比。SAR最早以飞机或卫星为载体工作,随着信号处理和微电子技术的发展,发达国家已研制成功多种弹载SAR导引头,应用领域包括反舰导弹、空地导弹和远程地地导弹等,大幅提高了导弹的中程定位精度和末段精确打击能力。近年来,我国在弹载SAR精确制导核心关键技术上也取得了突破,已经成功应用到实际型号工程中,将“远程精打”的口号变成现实。与传统的一维高分辨率雷达导引头相比,SAR导引头可以分辨同一波束内的多个目标,进而提取各目标的几何尺寸和形状、舰桥相对位置等特征,并与预先存贮的基准图进行图像匹配,准确识别目标。随着技术的不断进步,SAR导引头的分辨率也不断提高,完全可以满足对海上运动目标米级打击精度的需求,实现对航母要害部位的针对性打击。

选择有利的时机也是提高反舰弹道导弹突击成功概率的重要因素。时机一是航母进行海上补给时,以固定航向慢速航行,持续约2小时。补给时舰载机无法起降,航母甲板上停放飞机较多。反舰弹道导弹此时突击打击效果比较好。时机二是航母舰载机起飞和回收时,航母以高速直线航行,持续时间至少半小时。大量舰载机在航母附近空域活动,使护航舰只对来袭目标的拦截受到一些限制。反舰弹道导弹此时突击成功概率较高。这就要求天基海洋监视系统能够及时准确的提供航母的状态和航向航速信息。

我们也应冷静的看到,历史的经验是有矛就有盾,攻击与防御的博弈总是交替上升。没有任何一种武器是永远无敌的,美国的超级航母如此,中国的反舰弹道导弹也是如此。我们绝不能天真的以为仅靠一两种“杀手锏”就可以“御敌于万里之外”高枕无忧了。据外媒报道,美军正在研究应对中国的“反舰弹道导弹威胁”,努力寻找这个杀伤链上最薄弱的环节。作为一个坚持走和平发展道路的负责任大国,中国只有不断增强经济、科技和和国防实力,才能更有力的保卫和平与正义,维护世界反法西斯战争的胜利成果。

原载《舰船知识》2015.11,此为原稿。请勿转载。
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