巡航導彈的特點與防御難點研究

林功勛 滕 海

巡航導彈以其發(fā)射靈活、打擊精度高、可攜帶多種戰(zhàn)斗部靈活地利用地形進行突防等顯著優(yōu)勢，成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的首發(fā)制勝武器。從1991年美國對伊拉克的“沙漠風暴”行動開始，戰(zhàn)斧巡航導彈在美國此后的歷次戰(zhàn)爭中均被大量使用。

巡航導彈的基本特點

現(xiàn)代巡航導彈通常以亞聲速或超聲速飛行，能夠自動導航，并且能夠在非常低的大氣高度按照非彈道軌跡飛行。巡航導彈可以分為兩大類：陸地攻擊和反艦。巡航導彈通常非常昂貴，并有復雜的導航裝置，這兩個考慮因素使其擴散程度降至最低。無論如何，在看到美國成功使用對地攻擊型巡航導彈后，許多國家對獲得生產(chǎn)這些導彈的能力表現(xiàn)出越來越大的興趣。巡航導彈是最難探測和攔截的空中目標，這使得這種導彈特別適合對抗靜態(tài)防空炮兵系統(tǒng)。

巡航導彈可靠、準確、生存力強且具有殺傷力。它們可以從陸地、空中或海上發(fā)射。巡航導彈很難被發(fā)現(xiàn)，可以在低空以迂回路線飛行以避開戒備森嚴的地區(qū)，并且可以從任何方向攻擊?，F(xiàn)在的巡航導彈可以非常準確地擊中目標；未來更智能、更機動、更精確的導彈將構(gòu)成更大的威脅。由于飛機和機組人員不會處于危險之中，因此巡航導彈非常適合在密集防御的地區(qū)打擊高價值目標。

吸氣式渦輪噴氣發(fā)動機和渦扇發(fā)動機的使用，讓巡航導彈的射程更遠，并且能夠以亞聲速在距地面不足50米的低空。其飛行路徑一般經(jīng)預先設定，由全球定位系統(tǒng)、慣性導航系統(tǒng)和地形匹配系統(tǒng)進行制導，有效提高了其打擊精度，優(yōu)化了突襲，還可以有效避開對手的空中防御，其終端導引頭進一步將打擊精度提高到了10米以內(nèi)。巡航導彈可攜帶各種常規(guī)彈頭，也可攜帶大規(guī)模殺傷性彈頭。

巡航導彈的主要特點

巡航導彈的主要特點

飛行速度現(xiàn)役大多數(shù)巡航導彈采用小型渦輪噴氣或渦扇發(fā)動機，以亞聲速飛行（通常馬赫數(shù)0.5～0.8，或在海平面上以每小時400～600英里的速度飛行）。然而，有些導彈可在沖壓噴氣發(fā)動機的動力下以超聲速飛行（通常是馬赫數(shù)2～3，或每小時1500～2300英里），但這些導彈的射程通常比亞聲速導彈短。在其他條件相同的情況下，提高巡航導彈的速度可減少防御方在發(fā)現(xiàn)來襲目標后的反應時間。然而提高速度也會帶來副作用，對于給定的有效載荷，速度越快，導彈體積越大、成本越高，并且需要飛行高度更高，以減小空氣阻力，從而達到足夠的射程。高速運動引起的大氣摩擦熱效應，也增加了導彈被紅外傳感器探測的概率。技術(shù)進步讓高超聲速速滑翔飛行器成為可能，高超聲速滑翔飛行器是一種由彈道導彈助推器推進到高超聲速的新型武器，發(fā)射后，它們本質(zhì)上是無動力巡航導彈，此外各國也在推進研制高超聲速巡航導彈。

美軍戰(zhàn)斧巡航導彈

飛行高度巡航導彈可以設計成在低至幾英尺到高至數(shù)萬英尺的高度飛行。在較高的高度更容易實現(xiàn)遠距離飛行，因為為導彈提供動力的噴氣式發(fā)動機工作效率更高，而且稀薄空氣的阻力較小。但是，靠近地面飛行的導彈更難檢測和攔截，因為受地球曲率影響，防御雷達可能無法探測到導彈目標，且很難區(qū)分低速飛行的導彈反射回波與地雜波。

對于許多導彈，可能會在攻擊路線的不同部分選擇不同的高度。例如，巡航導彈在初始飛行階段可能會在較高的高度飛行，以提高射程，但隨后又降到靠近目標的表面，以增加躲避防御的機會。速度較快的導彈可能僅限于高空飛行，因為在低空高速飛行時空氣阻力會明顯增大（不過某些超聲速巡航導彈可以在低空短距離沖刺）。在較高的高度飛行可以避免稠密大氣，但增加了防空傳感器對巡航導彈的探測距離，在一定程度上降低了速度優(yōu)勢。

隱身特性另一種使巡航導彈難以探測的手段是在設計中加入隱身特性。巡航導彈可以涂覆雷達吸波材料，其彈體的形狀可以減少雷達散射截面，這兩種措施都可以減少雷達在雜波背景下對巡航導彈的探測距離。反隱身措施包括提高雷達發(fā)射功率、在防御范圍內(nèi)減小相鄰雷達之間的距離以及增加信號處理的復雜度，所有這些都增加了防御方的成本。但是隱身能力通常也會增加進攻方的成本。除了更復雜的導彈設計所帶來的資金成本外，對于給定尺寸的導彈，隱身特征可能導致其射程縮短，因為雷達吸波材料增加了重量，而且隱身形狀可能不符合流體力學原理。

彈頭類型巡航導彈可以配備各種彈頭，這些彈頭與其意圖造成的傷害類型相匹配。例如，海軍的“戰(zhàn)斧”版本包括核彈頭（現(xiàn)已退役的TLAM-N，帶有W80核彈頭），常規(guī)子彈頭（TLAM-D，帶有166枚BLU-97/B子母彈）和一體式常規(guī)戰(zhàn)斗部（帶有單枚1000磅化學炸藥戰(zhàn)斗部的幾種變體）。一體式常規(guī)彈頭是“戰(zhàn)斧”和全世界其他地面攻擊巡航導彈最常見的彈頭。雖然巡航導彈攜帶的有效載荷類型通常不會影響特定導彈防御傳感器對其進行探測和跟蹤的能力，也不會影響特定防御系統(tǒng)的殺傷能力，但是，如果必須同時考慮常規(guī)威脅和核威脅，則巡航導彈防御系統(tǒng)的總體設計可能會受到影響。例如，核彈頭可以設計所謂的保險型引信，如果攜帶核彈頭的導彈被攔截器擊中，就會引爆。為應對這種情況，可能有必要部署能夠在領(lǐng)土之外攔截巡航導彈的防御系統(tǒng)（這將減少探測、跟蹤和摧毀巡航導彈的時間），或者開發(fā)不僅能夠擊落導彈而且能夠可靠地摧毀彈頭本身的武器，這將增加防御系統(tǒng)的復雜性和成本。

發(fā)射器類型巡航導彈可從多種平臺發(fā)射，包括卡車、艦船、潛艇和飛機。但是，導彈越大，發(fā)射器的選擇就越受限制。一般來說，彈頭重量越重、速度越高、射程越遠，則所需導彈的彈體也越大越重，因為這些特性需要更多的燃料、更大和更強的發(fā)動機以及更大的機身來容納它們。

核彈頭也在巡航導彈的裝配選項之中

美軍遠程反艦導彈（上）與聯(lián)合防區(qū)外空地導彈（下）

雖然發(fā)射器的類型對單個巡航導彈防御系統(tǒng)的性能影響不大，但它可能對整個防御體系產(chǎn)生深遠影響。特別是易于隱藏的發(fā)射器可以使對手更容易從不利于防御的位置發(fā)動攻擊。例如，與從遠海的水面艦艇上發(fā)射的巡航導彈相比，防御方對從美國近海潛艇上發(fā)射的巡航導彈的響應時間更短。沒有足夠的時間對發(fā)射做出反應，可能需要美國在距離更近的地點部署速度更快的攔截器，這都會增加防御的成本和復雜性。隱蔽的發(fā)射器還可以降低發(fā)射前摧毀巡航導彈的能力，即“發(fā)射左側(cè)”防御?！白髠?cè)”，指的是挫敗導彈發(fā)射的行動，在時間軸上位于導彈發(fā)射時間之前（左側(cè)）。

巡航導彈的攔截難點分析

面對日益嚴峻的巡航導彈威脅，巡航導彈防御面臨的難點主要包括：預警探測具有一定難度、準確識別并區(qū)分巡航導彈和普通民航飛機具有難度、超聲速巡航導彈的出現(xiàn)進一步增加了預警難度。

預警探測具有一定難度。由于巡航導彈具有低空飛行、雷達反射截面小、機動能力強等特點，因而對巡航導彈的預警探測具有一定難度。一是巡航導彈末端高度小于150米，可有效規(guī)避地面雷達網(wǎng)的探測。由于飛行高度低，雷達探測信號受到地面多徑效應、地面雜波的影響，地基預警探測系統(tǒng)在密集地面目標背景下必須克服地球曲率、地面雜波、遮蓋物的影響，造成對巡航導彈的預警探測難度加大。如美國的“聯(lián)合防區(qū)外空地導彈”最低飛行高度只有10米，可大大降低被防空系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的可能性，遭攔截概率低，從而實現(xiàn)對目標的最終打擊。二是巡航導彈信號特征弱，隱身能力強。如作為新一代隱身導彈的“聯(lián)合防區(qū)外空地導彈”，其總體布局進行了一體化的優(yōu)化設計，將先進的氣動性能和隱身特性進行了折衷優(yōu)化，獨特的外形避免了各部位結(jié)合處的角反射效應，埋入式進氣道避免了彈體表面的凸出結(jié)構(gòu)，彈體結(jié)構(gòu)大多采用復合材料，不但減輕了彈體質(zhì)量，也大大降低了雷達信號特征。彈體表面涂有先進的吸波材料，有明顯的隱身效果。彈體尾部的埋入式矩形尾噴管，增大了排氣面積，利用彈體尾部遮擋尾噴管的高溫排氣，明顯降低了導彈的紅外信號特征。三是在巡航途中多采用機動規(guī)避飛行。巡航導彈飛行中采用多變彈道，能按照預先編好的程序繞過防空陣地和嚴密設防的地帶，使敵方難以發(fā)現(xiàn)與攔截。

識別巡航導彈和普通民航飛機將減慢系統(tǒng)響應時間。巡航導彈防御系統(tǒng)需要面對的一個非常嚴峻的挑戰(zhàn)是確認目標確實是巡航導彈，而非偏航飛機，特別是在和平時期正確識別尤為關(guān)鍵（2020年1月8日，一架烏克蘭客機被伊朗防空系統(tǒng)擊落就印證了正確識別的必要性）。正確識別可能會減慢響應時間，甚至阻礙地空導彈的使用，這將大大降低巡航導彈防御架構(gòu)的能力。為削弱這種限制，也許可以為地空導彈配備成像導引頭，它可以自動評估目標是巡航導彈還是飛機，如果是后者，在導引頭的作用下，地空導彈能夠偏離方向并自毀。這種方案會導致成本增加，而且其可靠性也不足以支撐決策者在戰(zhàn)時以外的任何情況下采用。

在某些情況下，目標的行為可能足以將其定為威脅。例如，一架商用噴氣式飛機在離地300英尺的高空以每小時500英里的速度飛行就是一個非常反常的行為?？梢灾贫ń粦?zhàn)規(guī)則，允許此種情況下無需進行正確識別，直接使用地空導彈。但這種做法仍可能被視為太過冒險，特別是在大型沿海機場附近，那里飛機會高速從地面起飛（2020年被伊朗擊落的烏克蘭客機就是在德黑蘭機場起飛的）。對手甚至可能試圖通過使用類似于商業(yè)空中交通的高度和航線來迷惑防御系統(tǒng)，并在對地攻擊巡航導彈上裝備由商用飛機攜帶的應答器來進一步干擾防御行動。

超聲速巡航導彈的出現(xiàn)進一步增加了預警難度。與飛行速度較慢的導彈相比，在其他條件都相同的情況下，速度更快的遠程超聲速對地攻擊巡航導彈更易于縮短巡航導彈防御系統(tǒng)的預警時間。為減小空氣阻力，這些導彈需要飛得更高，這一方面增加了它們的探測距離，也可以一定程度上抵消他們對預警時間的影響。然而，在與巡航導彈防御相關(guān)的大多數(shù)情況下，由飛行速度增加產(chǎn)生的影響要大于飛行高度增加產(chǎn)生的影響，因此超聲速巡航導彈將大大縮短預警時間。例如，對于從距離海岸或邊境至少500英里處發(fā)射的對地攻擊巡航導彈而言，在對抗通用亞聲速對地攻擊巡航導彈（飛行速度為每小時500英里）時，高空長航時無人機上雷達可以實現(xiàn)的預警時間為44分鐘，但對抗通用超聲速對地攻擊巡航導彈時（飛行速度為每小時2300英里），預警時間只有13分鐘。

俄羅斯俱樂部-K巡航導彈系統(tǒng)

抗巡航導彈飽和攻擊難。實際作戰(zhàn)中，巡航導彈往往會大規(guī)模使用，因而巡航導彈防御面臨的一個主要的難題是抗飽和攻擊難且攔截效費比較低。美國2021年發(fā)布的《國家巡航導彈-問題和選擇》報告中做了詳細的評估，如國會預算辦公室所評估的主要巡航導彈防御架構(gòu)中，每個發(fā)射點部署8枚遠程地空導彈，每個戰(zhàn)斗機基地部署1或2架戰(zhàn)斗機執(zhí)行警戒任務。為了提高攔截成功率，指揮官可能會為每個目標至少分配2枚遠程地空導彈。按攔截每枚對地攻擊巡航導彈需要發(fā)射兩枚導彈計算，該巡航導彈防御系統(tǒng)架構(gòu)將有可能對付俱樂部-K 發(fā)射系統(tǒng)（偽裝成船運集裝箱）所發(fā)射的四枚對地攻擊巡航導彈。但實際作戰(zhàn)中，非國家組織或軍事強國都會采用更多的巡航導彈進行空襲，足以擊潰該巡航導彈防御系統(tǒng)架構(gòu)。當然，也可以通過在每個發(fā)射點裝備更多的遠程地空導彈的方式提高防御能力，但攔截效費比會比較低，攔截遠程巡航導彈的價格是比較貴的，這也是巡航導彈防御所面臨的難題。戰(zhàn)斗機的威力也將是有限的。雖然戰(zhàn)斗機可以攜帶多枚空對空導彈，但由于它們必須在短時間內(nèi)響應對地攻擊巡航導彈的侵襲，這可能會迫使每架戰(zhàn)斗機只能對付一枚對地攻擊巡航導彈，除非來襲的威脅彼此靠攏得很近（這種情況對手很容易避免）。對于應對大規(guī)模巡航導彈飽和攻擊，巡航導彈防御能力的限制因素可能正體現(xiàn)為戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)能夠指揮地空導彈和戰(zhàn)斗機打擊多個目標的能力。