國際第四代中程防空導彈特性分析

李欣

摘 要：該文對國際上典型的第四代中程防空導彈的關鍵技術應用情況進行介紹。從美國、俄羅斯等國家的國家戰(zhàn)略以及對防空武器的作戰(zhàn)職能定位出發(fā)，分析PAC-3武器系統(tǒng)中的ERINT、MSE導彈、S-400系統(tǒng)中的9M96E/E2導彈中直接力/氣動力復合控制、高精度主動雷達導引頭等關鍵技術的適用范圍以及局限性，總結出美俄等國家應用這些技術的原因以及目前先進中程防空導彈的特性和能力定位。

關鍵詞：中程防空導彈；第四代；復合控制；導引頭；能力定位

中圖分類號：TJ76 文獻標志碼：A

0 引言

從20世紀90年代開始，防空導彈就開始進入了第四代，美國、俄羅斯、歐洲相繼研制出了第四代中程防空導彈，典型代表有PAC-3武器系統(tǒng)中的ERINT、MSE導彈，S-400中的9M96E/E2導彈，F(xiàn)ASF系統(tǒng)中的Aster-15/30導彈。這些導彈均采用了直接力/氣動力復合控制（包括姿控式、軌控式），高精度主動雷達導引頭（包括Ka波段、Ku波段），MSE導彈還采用了雙脈沖發(fā)動機。而國內的第四代防空導彈型號也在快速發(fā)展，其技術應用基本屬于跟研，并未脫離國際先進技術的范疇。新一代防空導彈的關鍵技術應用是由多方面決定的，包括不同國家的發(fā)展戰(zhàn)略、型號作戰(zhàn)職能定位、技術本身的優(yōu)缺點和適用范圍，新一代防空導彈的研制需要合理的選擇關鍵技術，而技術的正確選擇需要對其來源、應用方法和適用范圍“鉆透吃透”，做到“知己知彼”，方能正確找到制衡之策，最終達到“百戰(zhàn)不殆”的目的。

1 國際第四代中程放開導彈技術應用分析

1.1 美國

美國是最早開始第四代中程防空導彈研制的國家，其典型代表有PAC-3武器系統(tǒng)中的ERINT導彈和MSE導彈。美國追求全球稱霸，對四代彈的研制也是基于其獨特的作戰(zhàn)背景。在海灣戰(zhàn)爭中，美國的PAC-2導彈（第三代防空導彈典型代表）與伊拉克改制的飛毛腿導彈（僅有第二代彈道導彈水平）進行對抗，戰(zhàn)后統(tǒng)計單發(fā)攔截成功率不足10 %，暴露出第三代采用純氣動力控制和戰(zhàn)斗部破片殺傷的導彈在反導方面的“先天不足”。彈道導彈飛行速度極快，需要攔截導彈有極快的響應速度；且反導一般要求擊爆殼體厚度大于20 mm的彈頭，以免其落地產生破壞，而破片式戰(zhàn)斗部對彈頭的毀傷效能較低。因此在第四代防空導彈的研制過程中，提出對彈道導彈實現(xiàn)接近直接撞擊的精度。美國陸軍于海灣戰(zhàn)爭后裝備了第四代防空導彈的先驅——洛克希德·馬丁公司專為反導研制的ERINT導彈（如圖1所示），其采用Ka波主動導引頭解決高探測精度的問題，采用直接力/氣動力復合控制解決快響應的問題，并在一系列反導試驗中驗證了其能對彈道導彈實現(xiàn)動能殺傷的能力，國際上第四代中程防空導彈的特點也由此而生。除此之外，ERINT導彈還應用了氮化硅天線罩材料和碳纖維發(fā)動機殼體，前者可降低天線罩折射，后者可降低導彈質量密度和氣動時間常數(shù)，這些均可為提高末制導精度服務。針對1 000 km射程以內的彈道式目標，ERINT導彈的制導精度可達0.17 m。

總體來看，美國的四代彈研制是針對與小國家作戰(zhàn)時，對敵方戰(zhàn)略武器的防御，這是美軍在實戰(zhàn)中面臨的唯一威脅，且其幫助沙特、日韓等盟國構建彈道導彈防御系統(tǒng)，抵御中東恐怖武裝、包括朝鮮的低水平彈道導彈威脅，PAC-3導彈也是重要的組成部分。而對于攔截空氣動力目標象高性能戰(zhàn)機，主要是由PAC-3武器系統(tǒng)中的原PAC-2導彈改進型負責，其四代彈本身并不重視常規(guī)防空。Ka波段導引頭作用距離近、直接力的側向噴流在大攻角和低空對氣動舵干擾嚴重，這些對于攔截戰(zhàn)斗機都是不利因素。

1.2 俄羅斯

俄羅斯第四代中程防空導彈的典型代表主要有S-400中的9M96E/E2導彈（如圖2所示），這2型導彈的技術特征與ERINT/MSE有相似之處，但其應用背景則有很大不同。與美國相比，俄羅斯的國力相對較弱，其沒有條件像美國一樣去搞全球擴張，因此其四代彈的研制是以保衛(wèi)本土以及在中東等地區(qū)的利益為主，但由于其周邊環(huán)境復雜，作為戰(zhàn)斗民族對實戰(zhàn)非?？粗?。因此俄羅斯的四代彈發(fā)展在常規(guī)防空、復雜環(huán)境對抗方面下的功夫更多，不像美國一樣單純?yōu)榱朔磳?。此外，與美國一樣，俄羅斯新研制的四代彈并不構成新的武器系統(tǒng)，而是對原先S-300武器系統(tǒng)的能力補充。

S-400中的9M96E導彈和9M96E2導彈采用了彈族化的設計思想，有近似的氣動外形和技術特征。其均為小型化設計，彈徑為270 mm，9M96E彈長較短為4.3 m，9M96E2彈長較長為5.2 m。二者均采用軌控式直氣復合控制，發(fā)動機為包括24個微型噴管的軌控發(fā)動機。與PAC-3導彈追求的直接撞擊不同，俄羅斯的2款導彈均采用戰(zhàn)斗部破片殺傷，戰(zhàn)斗部為定向戰(zhàn)斗部，質量24 kg。導引頭為Ku波段，精度較PAC-3的Ka波段低，反TBM能力較差。9M96導彈的特長是攔截超低空大機動的巡航導彈，軌控發(fā)動機可克服多路徑效應，在最后看到真實目標時，可在0.025 s內出大過載，把導彈迅速拉到正確的位置上。導彈采用毫米波引信，具備一維成像能力，能識別出巡航導彈和反艦導彈彈頭，使定向戰(zhàn)斗部以高密度破片攻擊彈頭，同樣可實現(xiàn)對彈頭的高效毀傷。俄羅斯的四代彈導引頭精度比美國低，但快速修偏能力強，這是不同的作戰(zhàn)需求所致。

此外，9M96E和9M96E2均采用鴨式布局，由于鴨舵在姿軌控發(fā)動機之前，這樣可避免操縱舵受側噴干擾的影響；尾翼安裝在可旋轉的組合上，以避免舵面控制和燃氣控制時產生的附加滾動力矩。

歐洲Aster導彈的設計思想與9M96導彈十分相似，Aster-15近似于9M96E，Aster-30近似于9M96E2，所用配置均為Ku導引頭+軌控發(fā)動機。這與其近似的國家戰(zhàn)略有關，歐洲同樣是以追求保護地區(qū)利益為主，不搞戰(zhàn)略擴張。而與俄羅斯不同的是，Aster導彈都是二級，加有一級助推。Aster-15和Aster-30的二級彈保持一致，區(qū)別在于助推器的長度，通過加長助推來提高射程。歐洲的做法，可降低導彈設計難度，由于二級彈的軌控都在導彈空載質心附近，降低了控制難度。而俄羅斯的9M96E2是單級，軌控發(fā)動機在空載質心之前，屬于姿軌控復合控制，控制難度較大。歐洲的做法降低了難度，但使裝載量受到影響，而且助推分離有擊傷其他艦艇的風險，這一方案目前在國際上尚有爭議。

2 新一代中程防空導彈關鍵技術應用總結

從以上分析可以看出，中程防空導彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)任務主要是中程防空和末段低層反導，按技術配置可分為美式配置和歐式配置，其主要技術特點有以下幾點。

2.1 美式配置

美國四代彈經典配置是Ka導引頭+姿控發(fā)動機。該種配置服務于末段低層反導。對TBM彈頭實現(xiàn)動能殺傷，需要導引頭精度足夠高，具備一維成像能力，同時噪聲濾波水平高，天線罩瞄準誤差斜率低，保證足夠探測精度基礎上，再配合姿控發(fā)動機加快控制回路響應速度，最終達到極高精度。美式配置的第一要點是導引頭，其次是姿控式直氣復合控制。由于導引頭精度高，硬件和材料的要求高，因此采用美式配置的導彈價格很昂貴，一發(fā)彈在300萬美元以上。

2.2 歐式配置

俄羅斯的四代彈經典配置是Ku導引頭+軌控發(fā)動機+毫米波引信+定向戰(zhàn)斗部，歐洲與俄羅斯近似。該種配置同樣是注重反導彈類目標，但卻是以反巡航導彈類目標為主。反巡航導彈或空地導彈，同樣要求空中打爆彈頭，但可以不用直接撞擊，在保證極小脫靶量的前提下，采用毫米波引信實現(xiàn)一維成像，然后用定向戰(zhàn)斗部提高破片密度去擊毀目標。歐式配置的精度沒有美式那么高，但同樣要求非常嚴格。歐式配置的導彈成本相對較低，一發(fā)彈在100萬美元左右。

3 結論

通過該文的分析，可以看出第四代中程防空導彈關鍵技術的應用與國家戰(zhàn)略需求、作戰(zhàn)職能定位息息相關。技術雖然先進，但也存在局限性，需要依據需求慎重選擇。四代導彈的研制，不是為了替代三代導彈，而是對原先三代防空系統(tǒng)的能力補充。同時，無論是美式還是歐式，四代彈的設計都以追求極高制導精度為目的，精度是第四代導彈設計的核心。

參考文獻

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