sram 2012-11-21 00:32
超音速反艦導彈的發展
在過去十幾年中，西方國家在反艦導彈的發展方面，主要是對現有的亞音速導彈，如美國的“魚叉”、法國的“飛魚”、德國的“鸕鷀”、以色列的“迦伯列”和英國的“海鷹”等進行改進。改進重點放在軟體和新型導引頭的研製方面．以提高導彈在硬殺傷和軟殺傷對抗環境中的生存能力。而在超音速反艦導彈的研製方面，卻沒有什麼進展。
一、反艦導彈的發展現狀
在過去十幾年中，西方國家在反艦導彈的發展方面，主要是對現有的亞音速導彈，如美國的“捕鯨叉”、法國的“飛魚”、德國的“鸕鷀”、以色列的“迦伯列”和英國的“海鷹”等進行改進。改進重點放在軟體和新型導引頭的研製方面．以提高導彈在硬殺傷和軟殺傷對抗環境中的生存能力。而在超音速反艦導彈的研製方面，卻沒有什麼進展。不過，如果法德的新一代反艦導彈(ANNG)研製計畫得以繼續實施，這一局面可能會有所改觀。與西方國家相反，俄羅斯在反艦導彈的研製方面側重於大型的超音速導彈．如恒星設計局的Kh3l空艦導彈、彩虹設計局的3M80艦艦導彈以及Khl5空艦導彈，其中許多導彈在十多年前就已服役。
西方的導彈製造商對超音速和亞音速兩種反艦導彈的優劣看法不一。瑞典的薩伯動力公司認為，超音速飛行有很多優點，它可以減小中段誤差，命中概率受目標運動的影響也較小(這兩項與導彈的飛行時間成正比)，可提高遠距離目標捕獲概率，縮短目標的反應時間。而美國麥道公司卻不贊成這種看法，他們認為超音速飛行雖有上述優點，但同時也有不少缺點：超音速導彈的重量和成本增加了；由於超音速飛行，彈體氣動熱和熱噴管使其有很明顯的紅外信號特徵；轉彎半徑很大，再次攻擊能力差；抗電子干擾性能較差等。例如，將飛行速度2馬赫的超音速導彈與飛行速度0．8馬赫的亞音速導彈相比，就抗電子干擾性能而言，超音速導彈的干擾和制導資料的可用處理時間比亞音速導彈要少60％。儘管這兩種導彈對付普通干擾技術的性能差不多，但是，由於前者的飛行速度是後者的兩倍多，因此其信號和制導資料處理速度必須也要快兩倍多。如果做不到這一點，超音速導彈的抗干擾性能就比不上亞音速導彈。
麥道公司稱，超音速導彈只能通過增加燃料來加大射程。而這樣重量就會增加；如果靠減小戰鬥部的尺寸來增加燃料貯量，那麼就會使導彈的殺傷力下降；如果採用高低飛行剖面提高升阻比來減小燃料的消耗，卻又使導彈容易受到目標防禦系統的攻擊和較早被探測到。此外，從生產的角度來看，生產超音速導彈，需要高速飛行所需的新型材料，其規格要求嚴，公差小，從而降低了生產率，也增加了成本。
二、超音速反艦導彈作戰性能分析
美國早在20世紀50年代就將超音速反艦導彈裝備了部隊，但由於在當時技術條件下生產的超音速反艦導彈突防能力並不高，而且比亞音速反艦導彈的作戰效果還要差，美國在60年代就淘汰了使用超音速反艦導彈攻擊對方艦艇的戰術。不過美國目前依然裝備著大量的超音速反艦導彈。當遇到對抗能力不強的對手時就會使用超音速反艦導彈，如果對方的對抗能力很強則使用亞音速反艦導彈。美軍亞音速反艦導彈都是專用反艦導彈，而超音速的是兩用導彈，主要用於防空而不是反艦。
超音速反艦導彈的優點就是飛行速度快，理論上動用超音速反艦導彈攻擊目標，留給對方的反應時間將比遭到亞音速導彈攻擊時短得多，而且對方難以攔截，而實際情況卻與理論相差甚遠。
在福克蘭戰爭中的一個例子能更加直觀地說明此問題。“謝菲爾”號是英國當時最先進的導彈驅逐艦，它的造價達2．4億美元，裝有967R型搜索雷達，能發現瑪律維納群島460公里範圍內的空中目標，也就是說，阿根廷飛機只要一起飛就會被它盡收眼底。“謝菲爾”號配有自動報警系統，擁有一套強大的防護火力，它的導彈可以從12個方向打擊向它進攻的目標。1982年5月4日，阿根廷飛行員洛佩斯駕駛“超軍旗”戰鬥機利用超低空飛行技術成功突破英國“謝菲爾”號驅逐艦搜索雷達的監視．並向其發射一枚飛魚Abl39式空對艦導彈。“謝菲爾”號驅逐艦雷達發現導彈時導彈距離艦艇3公里，而且信號時斷時續根本無法鎖定，8秒鐘後就中了彈。可見亞音速掠海導彈的突防能力是很強的，並非一些人想像的那麼脆弱。在第4次中東戰爭中以色列對埃及與敘利亞海軍艦艇發射“迦伯列”導彈，竟然沒有1艘阿拉伯海軍艦艇的雷達發現導彈，全部都是嘹望手肉眼發現導彈，而且都是2秒一3秒後就中彈。
那麼超音速反艦導彈又怎麼樣呢?目前多數艦艇的雷達都能在50公里甚至更遠距離發現並鎖定它，用光學探測器同樣可以在幾十公里外發現導彈。如果採用高空彈道，那麼在200公里的距離上雷達與光學探測器就能捕獲導彈．在白天用肉眼也能在7公里一8公里距離發現導彈尾焰，夜間則20公里距離就能用肉眼發現導彈尾焰。對於艦艇來說因為導彈的射擊目標就是自身，所以艦艇攔截導彈屬於迎頭攔截，只要雷達或光學系統能鎖定目標就能用防空導彈擊落它，即使攔截彈的飛行速度更慢都不要緊。蘇聯20世紀60年代的SA8導彈裝在艦艇上稱SA—N一4，這種導彈相當落後，但攔截SS—N一22超音速導彈試驗都可以做到4發4中，而這種導彈對SS—N一25亞音速導彈則完全沒有攔截能力。可見目前的超音速反艦導彈不但留給對方的反應時間比亞音速導彈還長得多，而且攔截起來更要容易得多。
美國20世紀50年代就發展了多型防空反艦兩用導彈．如“黃銅騎士”、“韃靼人”、“標準”導彈，都可以射擊飛機與海面艦艇。此外美軍50年代的“波馬克”12導彈也能攻擊艦艇，採用高空彈道時“波馬克”2的巡航速度高達4馬赫。射擊距離可以達到1000公里(防空800公里)，低空彈道飛行射擊距離600公里，速度3．5馬赫。但“波馬克”能擊落“波馬克”，“韃靼人”也能擊落“韃靼人”，“標準”也可以擊落“標準”，沒有什麼特別的突防威力，只要是迎擊狀態，目標速度根本不需要考慮，只要雷達能穩定跟蹤就行。
三、超音速反艦導彈的技術難點
(1)低空掠海飛行能力問題。超音速導彈存在音爆反射問題．導彈體積越大就越嚴重，通常5米長度的導彈降低到20米以下高度持續平飛的話，彈體就會產生震動，時間稍長就會導致導彈失控墜海或引導頭失效。歐洲聯合研製的超音速反艦導彈(ANNG)就遇到了這個問題，目前也沒有完全解決，實驗中多次導彈丟失目標或中途墜海。如果提高飛行高度當然沒有問題，但太容易被擊落了。目前沒有任何防空導彈能夠射擊飛行高度在2米以下的目標，因為到了這個高度，防空導彈的近炸引信早就把導彈引爆了。點防空導彈體積小受音爆反射的影響小，而且可以採用設定彈道接近目標．避開音爆反射，但其近炸引信卻會起爆導彈。近炸引信在這個高度根本無法區別目標與大海，除非採用遙控起爆或觸發引信，但遙控起爆未必能滿足精度要求，採用觸發引信將使導彈研製難度大大增加，沒有幾種導彈有直接碰撞命中的能力。而亞音速導彈則不同，目前先進的亞音速導彈已經可以把飛行高度降低到1米左右的波峰高度，任何採用
近炸方式的炮彈與導彈都無法攔截。
(2)多普勒效應問題。由於超音速導彈速度快多普勒效應明顯，即使掠海飛行都會被發現，而且也無法採取隱身設計。因為導彈要高速飛行，彈體根本就不可能採用亞音速導彈的棱錐型或截錐型隱身設計，在雷達隱身方面大成問題，而且即使彈體能夠隱身，但超音速目標壓縮的空氣仍然能被精密雷達探測出來。
(3)熱效應問題。超音速目標必須有強大的推力，目前的技術就是使用火箭或衝壓發動機等推力越大發熱越明顯的發動機，超音速目標的尾焰非常明顯，加上空氣摩擦的熱效應，根本不可能不被光學探測儀器發現。在紅外隱身方面，目前而言超音速導彈根本無法改進。
(4)引導系統可靠性問題。超音速導彈的飛行條件比亞音速導彈惡劣得多．尤其是低空飛行時。在相同技術條件下，毫無疑問飛行環境更好的亞音速導彈在控制精度、捕獲目標能力以及遭到電子干擾時的反干擾能力都要超過超音速導彈，而相同引導能力的導彈，亞音速導彈的生產研製成本則要比超音速導彈低得多。
(5)末段機動能力。不論超音速導彈還是亞音速導彈．一旦被對方發現定位都會遭到攔截，躲避攔截的有效手段就是末段機動。超音速導彈速度太快，不可能做大幅度的機動(包括防空導彈)，因為超載太大了，變化很小的角度，彈體超載就很大了。此外在速度太快的情況下，如果近距離機動幅度大，很可能就錯過目標。而亞音速導彈沒有這個問題。即使進行半徑很小的轉彎或盤旋也沒有多大超載，所以末段的機動可以設定得非常複雜刁鑽。目前先進的亞音速反艦導彈甚至已經具備了錯過目標後重新返回接戰的能力，而超音速導彈的末段機動能力有限，基本是條比較直的曲線，對反攔截效果不大。
(6)彈體加強的潛力。現在先進的亞音速導彈已經開始計畫給導彈安裝裝甲，因為遭到攔截被命中後如果導彈受損不大的話，仍然可以擊中目標。但超音速導彈加固到與亞音速導彈同樣的抗打擊能力則顯然不可能，因為超音速導彈再披掛上一層厚裝甲的話，在動力方面付出的代價要比亞音速導彈高得多。