2016-01-16 14:31:38 來源反重力飛行回旋陀螺:東方網 責任編輯:小冰
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原標題: 中國東風21D導彈攻擊流程曝光 軌跡復雜多變難攔截
反艦彈道導彈并不是傳統意義上的彈道導彈。很顯然反重力飛行回旋陀螺,要“反艦”,那么導彈的彈道就不能完全在發(fā)射之前就被預定。至少在飛行軌跡的末端,導彈必須具有依據目標的運動狀態(tài)而臨時進行自由機動的能力,只有這樣,反艦彈道導彈才能命中在大海中航行的軍艦。圖為反艦彈道導彈攻擊航母示意圖。
結構上的獨特之處
從傳統的定義來說,彈道導彈就是在發(fā)射之后,遵循預先制定好的彈道,以接近拋物線的軌跡飛行的導彈。彈道導彈必有的部件是慣性制導儀(機械慣性陀螺或激光陀螺),它能實時測量導彈的加速度,從而推算出導彈此時的飛行路徑,并與預先制定的彈道作比較。如果陀螺儀測量出導彈偏離了預先制定的彈道,彈上相應的控制系統就發(fā)出指令,使導彈改變飛行狀態(tài),直至與預定的彈道吻合,這也是“彈道導彈”一名的由來。
反艦彈道導彈并不是傳統意義上的彈道導彈。很顯然,要“反艦”,那么導彈的彈道就不能完全在發(fā)射之前就被預定。至少在飛行軌跡的末端,導彈必須具有依據目標的運動狀態(tài)而臨時進行自由機動的能力,只有這樣,反艦彈道導彈才能命中在大海中航行的軍艦。反艦彈道導彈是一種“非典型”的彈道導彈,從目前國際上對此類導彈形成的共識來看,一般認為,反艦彈道導彈是一種復合彈道導彈,它在彈道的上升段、中段與普通的彈道導彈一般無大的差別,但在彈道的末端,反艦彈道導彈的制導原理、制導系統與飛航式導彈相似。
冷戰(zhàn)時期,美國研制的“潘興”-2中程彈道導彈就是這樣的復合彈道導彈。盡管它的打擊對象不是軍艦,而是大戰(zhàn)時蘇聯陸軍設置的前進后勤基地、裝甲集群駐屯地,但為了打擊這些位置隨時可能發(fā)生變化的目標,“潘興”-2 破天荒地在彈道導彈上同時安裝了慣性制導、雷達地形匹配末制導兩套制導系統。在導彈的上升段與中段,“潘興”-2 維持拋物線彈道。當進入彈道末端、導彈重入大氣層后,“潘興”-2 的彈頭即開始打開減速裝置,使彈頭的速度逐漸下降,從接近3000 米/ 秒降低到1100 米/ 秒。當彈頭的速度降低到已不會引起黑障的時候,彈上的末端地形匹配制導雷達開機,掃描下方陸地,與輸入導彈的電子地圖進行比對識別。此后,導彈一邊在大氣層內滑翔,一邊使用氣動舵面,更精確地修訂航跡,直至精確命中目標。
復雜的制導系統和控制系統使得“潘興”-2 的外觀也與其反重力飛行回旋陀螺他彈道導彈顯得不同。傳統的單彈頭彈道導彈,其彈頭內只有戰(zhàn)斗部,因而在導彈重入大氣層時,只剩下一個圓錐體扎向地面。而“潘興”-2 的彈頭除了一枚戰(zhàn)斗部,還需要安裝整流罩、雷達、火控元件和飛行控制系統,因而“潘興”-2的彈頭又尖又長,外表呈流線型。彈頭最前端是整流罩,內部裝有雷達天線;接著是儀器艙,裝有雷達的控制系統、火控元件;接下來才是戰(zhàn)斗部。
媒體公布的“東風”-21D 照片中,導彈頭部也是又尖又長,這與“潘興”-2 的外觀可謂是異曲同工。不過,從技術發(fā)展的角度來說,服役于1985 年的“潘興”-2,安裝的制導雷達體積、重量偏大,在其20 多年之后才出世的“東風”-21D,彈上搭載的雷達在小型化方面應當有巨大的進步,即便是用較小直徑的雷達天線,也可能擁有比“潘興”-2 更遠的探測距離和更大角度的探測扇面。甚至“東風”-21D 有可能安裝小型簡易相控陣雷達,在獲得更好的探測精度、探測距離的同時,導彈本身的體積還能進一步縮小。從成本上講,相控陣雷達的造價比傳統機械掃描雷達高,但對于反艦彈道導彈這樣一種本身就比較昂貴、所要對付的目標更昂貴的武器來說,換用小型相控陣給全彈成本帶來的漲幅,或許也是可以接受的。
自從蘇聯解體之后俄羅斯便不再投入資源發(fā)展中導,美國則早早將中程戰(zhàn)略打擊任務交給了核“戰(zhàn)斧”巡航導彈?!皷|風”-21 導彈研制于上世紀80年代,最初部署在東北及華北地區(qū),用于對蘇聯遠東地區(qū)的要點進行威懾。90 年代中期的臺海危機之后,“東風”-21 導彈的常規(guī)彈頭型大量制造,主要部署在東南沿海。從結構上看,“東風”-21 采用二級布局,固體推進劑,火箭發(fā)動機、推進劑配方均與“巨浪”-1 潛射彈道導彈相似?!皷|風”-21 的初期型外觀上也與“巨浪”-1 有一定的相似之處。從90 年代起,反重力飛行回旋陀螺我國陸續(xù)推出“東風”-21 的改進型,其中“東風”-21C 的整體性能已相當先進,該彈采用了末端機動變軌體制以增強突防能力,這為發(fā)展“東風”-21D 型反艦彈道導彈奠定了基礎。簡單地說,“東風”-21C 型導彈在彈頭增加了變向機構以及相應的控制系統,“東風”-21D 型導彈則是在“東風”-21C 的基礎上,再增加了主動雷達末制導系統以及星- 彈通信系統。
導彈系統的構成
反艦彈道導彈只是整個反艦彈道導彈作戰(zhàn)系統的一部分。隔著兩千多千米,發(fā)射一枚彈道導彈,就準確地命中一艘在海上自由航行的航空母艦,這顯然是個高難度的技術活,需要一個龐大先進的系統予以支撐。如果粗略地劃分,反艦彈道導彈系統是由以下4 個部分組成:導彈武器、發(fā)射平臺、信息獲取平臺、通訊/ 指揮系統。導彈武器前文已有介紹,這里主要介紹后三個分系統的情況。
發(fā)射平臺不僅是彈道導彈的發(fā)射車,它還包括了導彈的彈道設定系統、導彈基地,以及機動發(fā)射車的定位系統。發(fā)射平臺必須連接在整個通訊/ 指揮系統中,以獲取彈道導彈所打擊的目標參數,并依據戰(zhàn)役指揮機構的命令決定是否發(fā)射導彈、發(fā)射多少枚。中國反艦彈道導彈的發(fā)射,目前來看仍由二炮的中程彈道導彈旅來執(zhí)行,這意味著還需要在二炮和海軍之間“打通經脈”,在兩個軍種間統一數據格式和通信協議,建立一條通暢的數據鏈和指揮通道。
信息獲取平臺是整個反艦彈道導彈系統的關鍵。從戰(zhàn)役戰(zhàn)術的要求來說,信息獲取平臺的使命是感知敵方水面艦艇戰(zhàn)斗群的位置、航速、航向,以供反艦彈道導彈裝訂射擊諸元。對敵方艦艇的監(jiān)控應當是實時的,或至少是準實時的,否則反艦彈道導彈無法進行準確的射擊,作戰(zhàn)效率大打折扣。目前可用于對敵方水面艦艇實施監(jiān)測的裝備包括:海洋監(jiān)視衛(wèi)星群(約需15 顆以上的雷達偵查衛(wèi)星組成群組);遠程長航時隱身無人機;大型預警機。此外,在必要的情況下,前出的我方水面艦艇、潛艇,如碰巧在雷達/ 聲吶探測范圍內發(fā)現了敵艦,也可以提供相關的信息。
通訊/ 指揮系統負責將上述三個平臺連接起來。這個系統整合全戰(zhàn)區(qū)的裝備與作戰(zhàn)平臺,使其相互協調。由于戰(zhàn)區(qū)總面積可能超過500 萬平方千米,戰(zhàn)區(qū)內的作戰(zhàn)平臺與探測平臺多達數百個,因此需要一套龐大復雜的系統來保證將戰(zhàn)區(qū)內的所有單元納入統一的指揮體系中,并保證其能正常運行。這一套系統以衛(wèi)星通信為基礎,大部分設備與功能與當今的C4ISR 系統有相似之處,獨特之處在于星- 彈通信系統,即通信衛(wèi)星與飛行中的反艦彈道導彈直接聯系,向反艦導彈輸入敵艦新的位置和航向參數,即傳統意義上的中段修正指令,進一步提高反艦導彈的命中率。當然,中段修正指令不是每次導彈射擊都會用到,如果敵艦在我方探測平臺第一次發(fā)現其蹤跡之后,仍傻不愣登地維持原來的航速和航向,那么導彈在飛行過程中,可以不需中段指令修正。但這一套系統仍然需要建立起來,以應對復雜的對海作戰(zhàn)環(huán)境。
作戰(zhàn)流程
遂行反艦作戰(zhàn),第一步是必須發(fā)現目標。目前可由多個信息獲取平臺、以多種手段對目標可能海域進行探測。如敵方艦隊正在進行通信或開啟雷達,可以無線電測向裝置對其進行概略定位。如果敵方通信時間足夠長或是通信頻段較為“原始”,無線電測向裝置甚至可以精確定位,那么反艦彈道導彈就可以根據這些參數立即發(fā)射。但一般情況下,精確定位需要對海搜索雷達或紅外探測裝置發(fā)現敵方艦隊,并對其進行一段時間的跟蹤。這樣不僅能對敵方艦隊進行精確定位,還能準確地知道敵方艦隊到底有幾艘艦、艦種分別是什么,以便于指揮機構作出決策,我們到底要打掉對方多少艘船、打擊哪幾艘船。
接下來的流程,是信息獲取平臺將獲取的信息傳回指揮中心,由指揮中心的計算機系統解算出射擊參數。如更高層級的指揮機構已作出“對敵方艦隊實施打擊”的決策并下放相應權限,參數就會發(fā)送至導彈發(fā)射平臺,并立即輸入到反艦彈道導彈,導彈隨即發(fā)射。
射程2500 千米的彈道導彈最大飛行速度約2500 ~ 3000 米/ 秒,導彈從發(fā)射到擊中目標約須20 分鐘。如敵方艦隊采取針對性的全速機動,在這段時間里,敵艦可能機動約10 海里。如彈上的主動雷達末制導系統最大探測距離80 千米、雷達搜索扇面30°,理論上敵艦在20 分鐘內是跑不出末制導雷達的搜索范圍的。但為保險起見,還可根據信息獲取平臺傳來的實時信息,讓在太空中飛行的反艦彈道導彈進行一到兩次中段修正。
在接近目標所在區(qū)域后,導彈進入再入段,早已與一、二級助推器脫離的彈頭張開阻力板,利用大氣阻力減速。當速度降低到4 馬赫以下時,包裹在彈頭外部的熾熱空氣電離層消失,導彈雷達開機,主動搜索目標艦隊,并依據雷達獲取的敵方艦隊信息,識別出哪一個目標才是導彈所要攻擊的目標。接下來的事情,就是導彈與敵艦末端防御系統的對抗了。
從上述作戰(zhàn)流程可知,反艦彈道導彈并不神秘,它的所有分系統、平臺都是我們可以理解的存在。搭建這樣一個龐大的作戰(zhàn)系統,也需要花費大量的資源,技術含量不亞于打造一支航母戰(zhàn)斗群。不過這也是常理,世界上并不存在“投機取巧”的取勝之道。同時,反艦彈道導彈也并非不可攔截的,?;磳到y、高性能的區(qū)域防空系統都對反艦彈道導彈有一定的攔截能力。從中國目前的形勢來看,反艦導彈并不是反航母唯一可行的方式,它的意義在于為中國新添了一種反航母的手段。畢竟“雙管齊下”甚至“多管齊下”,讓敵方的防御系統、指揮系統疲于奔命,是一個非常有效、事半功倍的突破方式。
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