啸天济海护苍穹:中国海军“一坑四弹”小弹径舰空导弹的发展与应用
中国海军对于舰空导弹的性能要求都是跟着时间的推移而逐步的提升的(从另一个方面也反映了中国海军对于舰队防空作战需求的不断的提高)。比如,作为中程防空主力的“红旗”16已发展了3个型号,即性能与俄罗斯9M317E舰空导弹相当的基本型,提高射程(70千米)及抗干扰的能力的“红旗”16,以及导弹体积变化不大,但采用全新设计的射程达到150千米以上、具备更强多目标打击和反导能力的“红旗”16FE(采用惯导加指令修正及末段半主动/主动双模式雷达,并且最大过载提高到35g)。
作为远程区域防空主力的“海红旗”9也发展了至少3个型号,不仅导弹射程由基本型的120千米增加到了接近300千米,而且导弹的技战术性能和用途也都有了明显提升和扩展(像打击辐射源、战术反弹道导弹甚至海上反舰),可以更好地适应现代高强度海空作战中瞬息万变的战场环境。
这也说明了中国在导弹技术和研制能力方面有了明显进步,也为研制、发展新一代高性能小弹径中程舰空导弹打下了坚实的基础。实际上,早在2010年前后,中国航展就已经披露了多种小弹径中程防空导弹。
2013年出现的被称为DK-10的新一代中程防空导弹是在国产“霹雳”-12中距空空导弹基础上发展而来的,弹长约4.7米,弹径为0.2米(前部)/0.26米(后部),全弹重约380千克,使用一个重约35千克的破片杀伤战斗部。导弹采用了全新的边条翼以获得更大的升力,同时大幅度减小弹翼翼展,在尾翼折叠时最大翼展只有0.3米,基本上与美国海军使用的“改进型海麻雀”舰空导弹相当。
为了提高射程,其尾部采用了直径更大的固体火箭发动机,使用了全新的高抛弹道,导弹动力射程不小于25千米,最大射程可达到40千米,最小拦截高度约20米,最大拦截高度约20千米,飞行速度约4马赫,最大机动过载40g,可以有效拦截各类飞机目标和战术导弹。其制导系统使用了惯导加中段指令修正及末段主动雷达制导,具备较强的抗干扰能力和自主作战能力,配合相应的高性能雷达系统后可以同时拦截10个以上目标。
DK-10作为一种陆用防空导弹,基本性能能够完全满足现代中程防空反导作战的需求,当然其真正的舰载型号显然会有明确的目的性改进,作战性能会比陆用型有逐步提升(比如射程、抗干扰能力、最小拦截高度、控制精度等)。
2014年出现了新一代FM-2000防空导弹,弹长不到3米,弹径约0.23米,最大翼展约0.65米(折叠后约为0.32米)。该型导弹重约167千克,使用一个15千克重的破片杀伤战斗部,采用鸭式气动布局,最大机动过载约35g,使用一台固体双推力发动机,采用垂直冷发射方式,最大飞行速度3马赫,最大射程约16千米,动力射程达到10千米,最小拦截高度约10米,可以有效拦截12g的空中机动目标。FM-2000仍然采用无线电指令制导,配合相应的雷达系统,可以同时打击2~4个空中目标。
由上可见,无论从技术水平还是从性能上看,FM-2000作为中程防空导弹都非常勉强,但其紧凑的弹体结构设计,对于中国研制小弹径舰空导弹仍然是有着重要借鉴意义的,促成了后续FM-3000改进型中程防空导弹的出现。
FM-3000防空导弹能够说是FM-2000的升级、改进型,总体上沿用了上一代产品的气动布局和弹体设计,但为了更好的提高射程,弹体有所加长,使用了新型固体火箭发动机,从而使最大射程达到30千米,对导弹的拦截距离增加到20千米,最小拦截高度也减小到5~7米,具备了更强的反导能力及真正意义上的区域防空能力。
在制导系统方面,FM-3000由无线电指令制导改为了精度更高、抗干扰能力更强的中段指令加末段主动雷达制导模式,配合适合的雷达系统,可以同时打击不同方向的8个目标,进一步扩展了抗击多目标的能力。同时,为了更好的提高反导能力,FM-3000的控制管理系统和飞行弹道进行了改进,大幅度的提高了对低空、超低空目标的探测及跟踪能力。
2021年,中国再次推出了FM-3000的改进型舰载版FM-3000N,它是配合HT-1E型舰载垂直发射装置(即发射单元口径0.85米的舰载垂直发射装置的出口型)一同展出的,并且采用的是“一坑四弹”的配置模式。依据相关公开介绍,FM-3000N的射程进一步增加到了40千米(大概率是使用了新型高能量固体火箭发动机),具备了更大的打击范围,使用了燃气矢量舵,最大过载增加到40g,可以有效拦截15g高机动类目标。同时,出于海上作战环境和打击目标类型的需要,FM-3000N的相关控制和数据处理系统也进行了改进,配合相应高性能雷达系统,可以同时拦截16个空中目标,拥有了更强的多目标打击能力。
从弹体设计和尺寸大小看,目前已经公开披露出来的这些小弹径防空导弹,在中国海军现役最大口径约0.65米的舰载垂直发射装置和最大口径达到0.85米的新型通用舰载垂直发射装置中采用“一坑四弹”的布置,在空间上是绝对没问题的。从技术水平和性能上来看,这些小弹径导弹也都能够完全满足最主要的中程区域防空和反导作战的要求,总体技术性能基本达到与美国海军“改进型海麻雀”相当的水平。
中国航展上展示的垂直发射装置模型及其装填的导弹种类,能够准确的看出其中的FM-3000N是以“一坑四弹”的方式来进行装填
当然,这些公开展示的出口型号能否真正被中国海军所采购任旧存在很大的不确定性。从以往相关经验来看,很多外贸版本武器系统都是国内竞争型号的“落选者”或“针对国外用户作战需要而研制的”,这也就导致其在很多方面的技术方面的要求和性能可能并不特别符合中国海军的作战需要。
根据所要面对的反舰导弹威胁,中国海军对于小弹径舰空导弹的技术水平和性能其实就是有着更高要求的。尤其是在射程、速度以及探测能力、跟踪能力方面,小弹径舰空导弹要比现有类似导弹系统有着更优异的表现。毕竟,这样一些方面性能的提升对于扩展中国海军反导作战的防御和拦截范围、缩短拦截交战时间、增强对低可探测类目标的打击精度都有着重要的意义。
中国海军主力驱逐舰上所装备的新一代通用垂直发射装置口径更大,采用“一坑四弹”的舰空导弹可以在很大程度上摆脱弹径尺寸的严格限制,并不是特别需要像“改进型海麻雀”舰空导弹一样将弹体直径(或弹翼折叠后的最大翼展)控制在0.3米之内才能实现在口径0.63米的MK-41垂直发射装置中布置4枚导弹的目的。这也代表着导弹的整体性能会由于弹体尺寸和容积的增加而得到非常明显提升,从而满足更高强度、更复杂作战环境下的反导作战要求。
这里出现了另一个问题,就是目前世界上所有满足“一坑四弹”装载模式的小弹径舰空导弹,出于舰载垂直发射装置口径的限制,大多数都会采用0.25米左右的弹径设计,这样的一种情况在中国海军054A型护卫舰使用的舰载垂直发射装置上同样存在。但对于052D型和055型驱逐舰上使用的大口径通用垂直发射装置来说,若使用相同的“一坑四弹”小弹径舰空导弹,明显存在空间浪费的情况。如果中国海军对于驱逐舰的中程防空有着更高的要求,显然这些小弹径舰空导弹的技术水平和性能不能够满足作战需求。
中国海军054A型护卫舰上的垂直发射装置采用“一坑四弹”的装填方式在技术上没有一点难度
因此,中国海军对于“一坑四弹”小弹径舰空导弹的应用可能有不一样的理解和认识,当然,其中更多还是从其作战需求考虑的。
一方面,054A型护卫舰受到自身吨位和性能的限制,在未来高强度防空作战中所能发挥的作用是有限的,在面对大量反舰导弹“饱和攻击”时,数量的增加并不能弥补自身性能上的不足。随着新型驱逐舰装备规模的逐步扩大,未来大型远洋作战编队以及航母编队甚至不会再将护卫舰作为首选。
另一方面,尽管054A型护卫舰可通过“一坑四弹”来增加舰空导弹数量,实现强化防空能力的目的,但由于其雷达作战系统过于简单,即使舰空导弹数量大为增加,其多目标拦截能力仍然会被限制在与“红旗”16相当的范围以内,防空能力不会有质的提升。显然,中国海军在权衡各方利弊之后,选择了升级远程舰空导弹,而非“一坑四弹”。这也是054A型护卫舰上的“红旗”16一直增加射程的根本原因。从某一种意义上说,中国海军是希望能够通过换装远程舰空导弹,使054A型拥有与防空驱逐舰类似的远程区域防空能力。而自身雷达作战系统的不足,则可以在中国海军战役指挥系统以协同作战数据链的支持下(与美国海军ECE系统类似)到一定的弥补,这不仅会极大地缓解防空驱逐舰的作战力,也会大幅度减少昂贵且并不是非常适合反导拦截的“红旗”9B远程舰空导弹的使用量,从而在作战使用中实“1+1>2”的效果。而这显然不是简单通过增加射程有的“一坑四弹”小弹径舰空导弹的携带量所能实现的。
吨位更大、任务更繁重的052D型和055型驱逐舰反而对“一坑四弹”小弹径舰空导弹的需求比较迫切。时,对于目前世界上口径最大的0.85米通用舰载垂直发装置来说,在满足“一坑四弹”要求的舰空导弹弹径(最大翼展)上限的前提下,弹径能增加到不超过0.35(单个导弹发射筒的直径控制在0.4米左右),而弹长至能增加到5米以上。这些变化对于导弹性能有着不估量的影响,比如更大的弹径和弹体尺寸能增加固体动机的装药量,导弹射程会大幅度的增加。同时,发动机工时间会延长,导弹的飞行速度和动力射程也会增加(大分情况下要比最大射程增加更有意义)。此外,更大的寸和空间更有助于安装大口径制导雷达,从而大幅度的增加目标(特别是隐身类目标)的搜索、跟踪距离及精度。如,弹径为0.2米的AIM-120空空导弹所使用的主动雷天线平方米目标的探测距离不小18千米,对于0.01平方米的低可探测类目标的探测距离为3千米。如果天线米,对相同目标的探距离将会增加3倍以上。“改进型海麻雀”、DK-10以FM-3000N等小弹径舰空导弹显然不能够满足以上要求。
因此,作者觉得,从不浪费垂直发射装置空间的角考虑,052D型和055型驱逐舰所要装备的“一坑四弹”弹径舰空导弹应该是一种体积和重量比“改进型海麻雀更大、技术水平更高、性能更强的中远程舰空导弹,其设计理念和作战应用方面也将完全不同于以往小弹径舰导弹,这也许就是在很长一段时期内中国海军始终没备能轻松实现“一坑四弹”的小弹径舰空导弹的原因。
不过,不装备不代表没有需求。随着海上军事斗争情况的变化,进一步强化中远程反导能力,慢慢的变成了中国海军需要面对的新问题。在这种情况下,为驱逐舰装备“一坑四弹”小弹径舰空导弹就有了明显的迫切性。
2022年第十四届珠海航展上一种全新中远程防空导弹的出现,表明中国在这样的领域已经实现了突破。这充分说明中国对于小弹径、高性能防空导弹的研发工作一直都在稳步推进中。笔者根据中国主力防空导弹一贯采用的“一弹二型”的发展模式推测,这种新型小弹径防空导弹将会发展舰载型,并且非常有可能会成为中国海军第一种投入实用的“一坑四弹”舰空导弹武器。
从航展上展出的地空型号武器系统来看,它应该是一种已经装备部队使用的现役装备,展示的说明上清晰显示了其同样属于“红旗”9B地空导弹系列。这说明它在定位上同样是一种远程防空导弹,只是作战定位和应用限制范围有所不同。
从具体结构看,这种新型防空导弹最大的特征就是弹体长度和弹径要比“红旗”9B小了一个数量级。如果以弹长6.5米、弹径0.47米(而其发射筒直径约为0.7米)作为参照,这种新型防空导弹的弹长不小于5米,弹径在0.3米左右,发射筒的直径不超过0.4米,仍然采用与“红旗”9B相同的垂直“冷发射”方式,这也使原来只能携带4枚“红旗”9B防空导弹的空间可以容纳8枚新型防空导弹,火力强度提高了1倍。显然导弹这个尺寸对于口径达到0.85米的新型舰载通用垂直发射装置来说,采用“一坑四弹”的布置方式在空间上是没有一点问题的。
在导弹性能方面,从体积、尺寸来看,这种新型防空导弹非常接近俄罗斯S-400防空系统中配置的最新9M96E2防空导弹(该系列中还有一种射程40千米,体积、重量更小的9M96E中程防空导弹型号)。9M96E2是一种技术先进的第四代防空导弹,全长约5.2米,弹径约0.27米,弹重约420千克,采用鸭式气动设计,一台装药量更多的高比冲固体火箭发动机使其最大射程达到120千米,动力射程也增加到30千米,最大飞行速度5马赫,并且在80%射程范围内的平均速度不低于3马赫,最大作战高度超过28千米,最低拦截高度约5米。
从性能数据分析来看,9M96E2防空导弹不仅技术水平和性能全面超越体积、重量与其类似的9M317E防空导弹,而且与S-300系统所使用的48N6E防空导弹相比总体性能也毫不逊色,而两者在体积、重量方面是有着非常大差距的。9M96E2防空导弹的制导系统采用的是惯性加单向数据链修正与末段主动雷达制导,具有较高的引导精度和自主交战能力。为了更好的提高机动性,它使用了“侧向推力发动机”技术,弹体中部安装有一套由24台微型固体火箭发动机组成的推进装置,可以在面对高机动目标时为导弹提供“直接力控制”,快速调整导弹姿态,来保证极高的拦截精度。与此同时,其机动性也得到了极大提升,最大过载能够达到60g(气动加侧推),在最大射程时也能达到22g,因此对于各高机动类目标都有理想的拦截能力。
中国的这种新型小弹径防空导弹的技术性能与9M96E2相当甚至更高一些并不会令人意外,毕竟在技术水平相近以及作战需求类似的情况下,各国研制的武器装备最后都走向了类似或相同的发展路线。但作者觉得,这种新型小弹径防空导弹在某些方面会根据中国海军的实际作战需求和技术基础而不一样,比如:在弹体设计上,中国会更青睐无弹翼布局以获得更高的飞行速度;在制导系统方面,倾向采用更先进的惯导加双向数据链修正及末段主动/半主动雷达复合制导(在近距离范围内采用半主动雷达制导时,由于舰载雷达的功率更大、分辨率更高,其拦截精度及抗干扰能力也会相应提升);使用先进的双推力固体火箭发动机,提高导弹动力射程和最大射程,逐步扩大导弹拦截、杀伤范围。
总之,作为一种在21世纪20年代才完成研制并装备使用的新一代防空导弹,凭借着新一代大直径通用舰DK-10、FM-3000N、“改进型海麻雀”等传统小弹海军)新时期作战需求看,它都不会是一种三代防空导弹的重复研制。它的出现,对于中国空军及海军中远程防空作战能力的提升将发挥重要的作用。特别是对于未来将担负繁重远海防空作战任务的052D型和055型驱逐舰来说,它将是加强完善防空作战体系以及对抗反舰导弹“饱和攻击”的关键。
更重要的是,新型小弹径舰空导弹的射程超过100千米,在中低强度对抗时可完全取代射程更远的“海红旗”9B进行远程防空作战,从而将宝贵的垂直发射单元用于携带诸如超远程舰空导弹、反导拦截弹、弹道反舰导弹以及高超声速对地攻击导弹等“特殊用途”的舰载武器。比如:在不影响别的类型舰载导弹武器携带数量的情况下,052D型驱逐舰原有48个可以携带“海红旗”9B的垂直发射单元中可有8个单元用于“一坑四弹”,全舰远程舰空导弹的携带总量将增加近1倍,达到80枚;而拥有84个可以携带“海红旗”9B的垂直发射单元的055型驱逐舰,如果同样将其中的8个单元用于“一坑四弹”,全舰的舰空导弹携带总量就将超过100枚,如果将其中的16个单元用于“一坑四弹”,舰空导弹的数量将进一步增加到130枚以上,携带数量将提高60%,同时拦截多方向反舰导弹“饱和攻击”的能力相应地也会提高2~3倍。这样,就可在不过多增加编队舰艇数量的情况下,构建一套火力更密集、防御纵深更大的防空反导拦截体系,从而消除包括AGM-158C在内的各型反舰导弹对中国海军舰队的巨大威胁。
随着中国海军第三代驱护舰设计、建造工作的完成,舰载导弹部分或全面实现垂直发射方式,极大地增强了舰载火力和执行多任务的能力,并且为后续改进、升级提供了便利。尤其是在中国舰队防空反导压力日益严峻的情况下,小弹径舰空导弹的研制也为中国海军在驱护舰上采用“一坑四弹”的部署模式提供了可能。这是目前中国海军在大吨位舰艇数量仍然明显不足且需要更强的防空反导能力的情况下,短时间内增强舰队防空反导能力最快捷的途径。
当然,AGM-158C远程反舰导弹的威胁也是促使中国海军实现“一坑四弹”实用化的一个重要契机,这将使美国海军未来非常倚重的“导弹雨”战术在亚太地区同样会面临巨大的挑战。
“一坑四弹”作为一种被动防御手段,只是中国海军建立新时期防空反导作战体系中的一环。从美国海军在冷战期间对抗苏联反舰导弹“饱和攻击”所采取的具体措施和效果来看,单纯提升被动防御能力的效果比较有限,而拥有技术先进、可靠的远程拦截武器才是从根本上降低甚至消除这种威胁的核心。这里的远程拦截武器指的就是大型航母及其搭载的舰载战斗机。
由于现代导弹技术的加快速度进行发展,无论是具备隐身能力的高亚声速反舰导弹,还是超声速反舰导弹,其射程、威力、智能化及抗干扰能力都有了显著提升。即使是现代高性能防空驱逐舰,在面对大量反舰导弹集群时,仍然不能够确保没有“漏网之鱼”。如果反舰导弹数量超越水面舰艇反导拦截能力的“理论上限”,水面舰艇的生存能力其实就是非常令人担忧的。这样的一个问题无论是30多年前美苏冷战高峰期,还是后冷战时期的今天,仍然没有本质的变化。所以,从源头上解决反舰导弹发射平台才是破解“导弹雨”的关键。特别是面对海空力量仍然处于优势的美国,中国海军建立强大的航母作战力量以及具备更强远程拦截能力的舰载战斗机,才是保证未来在台海及亚太地区有效执行作战任务、抗衡或消除美国军事介入的重中之重。返回搜狐,查看更加多