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神鷹無人機制導中國新型超遠程空空導彈鎖定400公里外敵機
送交者: 一劍破天 2017年01月30日17:41:15 於 [軍事天地] 發送悄悄話

 

  2016年11月的中國空軍軍事演習中,中國殲16戰鬥機機翼下掛載的那兩枚個頭超大的導彈,正引發國內外媒體的熱議。有消息認為,中國已經成功試驗了超遠程空空導彈,這種導彈最大射程約為400公里。根據照片中導彈與殲16的對比,導彈長度接近飛機長度的4分之一,後者總長22米,據此推算導彈長度超過5米,直徑大約300毫米。從這個尺寸推算,這種導彈的射程顯然大大超過美軍目前射程最大的AIM-120先進中距空空導彈(AMRAAM),AIM-120最新型號AIM-120D據報道最大射程超過90英里,大約144公里。通過對比個頭還能大致得出這樣的結論,這種中國新型空空導彈的個頭接近俄羅斯K-100遠程空空導彈——該彈的研發已經中斷了15年,該彈的設計最大射程可達200英里,即320公里。如果中國導彈射程可達400公里,那麼已經超出了K-100的指標。

  要讓空空導彈實現如此遠的射程,必須為導彈配備強勁且耐久的火箭發動機,有消息認為這種中國新型導彈配用的發動機可能讓導彈實現高達6馬赫的高超聲速,這一速度比AIM-120D的最大速度高出一半。實現超遠射程的另一個要素是採用科學合理的彈道設計。射程遠意味着導彈必須節省能量,考慮到高空空氣的稀薄特性,高空彈道可能是一個選擇。部分外媒猜測中國這款VLRAAM(英語“超遠程空空導彈”的縮寫)可能採用了精心設計的高空彈道,即導彈先由載機攜帶至15000米高度發射,隨即導彈爬升至30000米高空,在稀薄大氣中高速滑翔160公里以上,然後開始下降飛向預定攻擊目標——這樣的導彈飛行彈道設計在中國學術期刊中曾經發表過,它的目標可能包括隱身戰鬥機、隱身轟炸機和預警機等高價值裝備。

  當然,如果離開了高效的目標搜索和定位系統,超遠程空空導彈就會變得毫無用處——事實上所有打擊時敏性目標的遠程制導武器都是如此。如果缺乏這樣的目標搜索、識別和定位系統,那麼你擁有這樣的武器可能意味着,你可能不分青紅皂白地擊落進入射程的所有飛機——無論是敵機、民用客機還是自己的飛機。在發動攻擊之前,對敵機的搜索、識別和定位,其實是整個殺傷鏈條中最為重要的部分,導彈發射鈕按下的時候,其實只是完成最後的一環。當年聲震全球的美國海軍AIM-154“不死鳥”遠程空空導彈,就是因為目標獲取與識別問題,美軍始終限制其實戰部署,從服役自退役,“不死鳥”始終未能在實戰中取得任何戰果。2004年,美國海軍正式退役“不死鳥”,用更具實用性且成本更低的AMRAAM替換。

  “不死鳥”在美軍實戰中的應用記錄幾乎全部是負評價:1999年1月5日,兩架美軍F-14在巴格達東南向伊拉克米格-25編隊發射了兩枚“不死鳥”,但兩枚導彈的發動機均發生故障,未能命中。9月9日,一架美軍F-14又用“不死鳥”攻擊一架伊拉克米格-23,當時這架米格-23正從北向南進入禁飛區,這枚“不死鳥”也在發射後丟失了目標——米格-23改變航向,向北逃竄,導彈最後墜落地面。這樣的結果在當時的技術條件下並不奇怪,“不死鳥”最大射程200公里,前半程為半主動雷達制導,這要求載機必須保持雷達照射目標,儘管“雄貓”雷達性能超群,但是要保證長時間鎖定目標,為導彈提供制導仍不簡單,特別是在實戰狀態下——載機頻繁的戰術機動很難維照射目標的持續性,而且當時美軍其他傳感探測資源又無法為“不死鳥”提供目標信息支持,這可能是“不死鳥”最大的尷尬。1991年“沙漠風暴”行動中,美國空軍F-15戰鬥機負責奪取陸地戰場空中巡邏,其中的重要原因是F-15擁有完善的敵我識別能力。海軍的“雄貓”雖然可以掛載具備超視距攻擊能力的“不死鳥”,卻不具備多國部隊聯合指揮機構所要求的敵我識別能力。2004年“不死鳥”先行退役,兩年後F-4“雄貓”戰鬥機也脫下征袍,AIM-20和“超級大黃蜂”分別取代了二者的位置。

  中國不可能意識不到超遠程空空導彈的“玄關”,中國一定在目標獲取與識別問題上下了一番功夫,甚至可能考慮建設一個目標獲取與識別的網絡系統。400公里的射程,假設以平均3馬赫的速度飛行,也要耗時近7分鐘,這個時間內,戰鬥機的移動距離完全可能超過100公里,低速飛機也能運動數十公里,要想在7分鐘之後仍能讓導彈捕獲先前獲取的目標,必須在中段和末端對導彈進行修正,而且需要高速的數據鏈進行高效通信,這樣才能保證導彈在長途旅行後仍能照准目標不至丟失方向。這就要求必須構建一個目標監視、獲取和識別以及數據傳輸系統,這一系統可能包括偵察衛星、平流層浮空器、預警機、電子偵察機、電子戰飛機等,以及各種類型的無人/有人偵察機,甚至包括遠程陸基雷達和分散在各地的陸基對空探測設備。有一些外國媒體猜測,中國可能已經構建了這樣的傳感器網絡系統,該系統可能會集成中國“神鷹”高空偵察無人機,“神鷹”會將目標數據傳遞給掛載超遠程空空導彈的載機,甚至可能直接傳遞給飛行中的導彈本身,這意味着導彈上需要集成先進的實用數據鏈系統。

 

  有分析人士猜測,中國這種VLRAAM配備了主動電子掃描相控陣目標搜索雷達,同時配備紅外/光電導引頭,以及中段衛星制導系統——這是空空導彈實現遠程攻擊的技術精髓。與中國這種導彈相比,採用機械掃描雷達的美國AIM-120D顯然不在同一量級上,其作戰效能要顯著低於前者。由於導彈巨大的直徑,意味着中國新型VLRAAM的雷達天線尺寸顯著增加,比現役遠程空空導彈雷達天線大3-4倍,該雷達主要用於末端識別和鎖定目標,而紅外/光電導引頭作為輔助和備份,以便提高導彈對抗阻塞干擾和欺騙對抗的能力。有消息認為這種VLRAAM後部可能裝備側向推進裝置,用於提高導彈末段機動能力,以便能有效攻擊戰鬥機等敏捷目標。

  以這種VLRAAM尺寸看,也許它沒法裝進殲20的彈艙,但隨着感知—攻擊網絡的建成,這將不會成為問題。殲20可以憑藉低可探測性能飛行到距離敵方設施較近的地方,完成偵察和目標信息採集,及時發現預警機、加油機等高價值目標。在脫離接觸前,殲20可以把目標數據發送給400公里外的殲16,由後者負責發射武器完成殺傷摧毀。美軍如今也把F-22當作前出的偵察之眼,由它完成目標數據搜集,後方的第四代戰鬥機充當射手。如果中國完成了這種體系建設,那將是美國目前傳感器—攻擊體系的遠程版。試想一下,徘徊在戰區遠方的加油機和預警機一旦被這樣的導彈盯上,麻煩就會變得很大——沒有了加油機,短腿的F-35在中國南海的作戰效能會迅速縮水;而離開了預警機,F-22隻能打開機載雷達,這樣一來暴露的幾率會大大增加。其實不一定需要直接摧毀敵方加油機和預警機,只要能壓縮它們的活動空間,降低其使用效能,也能壓縮敵方作戰飛機的實際效能。即使是隱身的MQ-25無人機和未來的KC-Z加油機,雖然可能逃脫傳統探測方法,但對於來自高空的紅外/光電和合成孔徑雷達構成的立體複眼,仍然難以完全匿蹤,一旦被發現,也會變得十分脆弱。中國這種新型VLRAAM即便不是大量裝備,那麼對手在未來作戰中,必須考慮來自400公里甚至更遠距離上的突襲,在這一過去無需設防的距離上也要部署防禦力量和相應資源,在這一過去的完全自由空域內的行動也要受到限制和制約。降低對手在戰場上行動的自由度,提升自己的行動自由度,這就是戰爭主動權天平的傾向性變化,這種意義是具有戰略色彩的。

  中國戰區級感知-攻擊網絡一旦構建完畢,超遠程空空導彈就會具備相當的威懾意義。在美軍對空中優勢的認知中,防空、全球打擊、對敵防空壓制以及空運能力等構成要素都會被擠壓。

  從概念上,中國構建的感知—攻擊網絡與美國海軍的“海軍綜合火控—防空網絡(NIIFC-CA)相似,後者把各種傳感器平台與戰鬥機和戰艦結合起來,戰鬥機和戰艦分別可以發射AMRAAM和艦載防空導彈。NIIFC-CA於2015年首次裝備航母戰鬥群。雖然美國在載目標搜索/獲取/識別網絡方面取得了重大進步,但美軍載空射武器的先進性方面卻處於落後狀況。五角大樓至今尚未批准研製更新的遠程空空導彈,以便替代AIM-120D。美國已經率先裝備了實用型傳感—攻擊網絡,但中國走得也不慢。如果2016年11月的試射是一個信號,那麼這一信號背後的事實可能是,隨着中國超遠程空射武器研製完成,並能成功依託傳感—攻擊網絡技術的實用化,那麼中國在該領域可能很快走到美國前面——在美國尚未意識到的時候。

  2016年11月的中國空軍軍事演習中,中國殲16戰鬥機機翼下掛載的那兩枚個頭超大的導彈,正引發國內外媒體的熱議。有消息認為,中國已經成功試驗了超遠程空空導彈,這種導彈最大射程約為400公里。根據照片中導彈與殲16的對比,導彈長度接近飛機長度的4分之一,後者總長22米,據此推算導彈長度超過5米,直徑大約300毫米。從這個尺寸推算,這種導彈的射程顯然大大超過美軍目前射程最大的AIM-120先進中距空空導彈(AMRAAM),AIM-120最新型號AIM-120D據報道最大射程超過90英里,大約144公里。通過對比個頭還能大致得出這樣的結論,這種中國新型空空導彈的個頭接近俄羅斯K-100遠程空空導彈——該彈的研發已經中斷了15年,該彈的設計最大射程可達200英里,即320公里。如果中國導彈射程可達400公里,那麼已經超出了K-100的指標。

  要讓空空導彈實現如此遠的射程,必須為導彈配備強勁且耐久的火箭發動機,有消息認為這種中國新型導彈配用的發動機可能讓導彈實現高達6馬赫的高超聲速,這一速度比AIM-120D的最大速度高出一半。實現超遠射程的另一個要素是採用科學合理的彈道設計。射程遠意味着導彈必須節省能量,考慮到高空空氣的稀薄特性,高空彈道可能是一個選擇。部分外媒猜測中國這款VLRAAM(英語“超遠程空空導彈”的縮寫)可能採用了精心設計的高空彈道,即導彈先由載機攜帶至15000米高度發射,隨即導彈爬升至30000米高空,在稀薄大氣中高速滑翔160公里以上,然後開始下降飛向預定攻擊目標——這樣的導彈飛行彈道設計在中國學術期刊中曾經發表過,它的目標可能包括隱身戰鬥機、隱身轟炸機和預警機等高價值裝備。

  當然,如果離開了高效的目標搜索和定位系統,超遠程空空導彈就會變得毫無用處——事實上所有打擊時敏性目標的遠程制導武器都是如此。如果缺乏這樣的目標搜索、識別和定位系統,那麼你擁有這樣的武器可能意味着,你可能不分青紅皂白地擊落進入射程的所有飛機——無論是敵機、民用客機還是自己的飛機。在發動攻擊之前,對敵機的搜索、識別和定位,其實是整個殺傷鏈條中最為重要的部分,導彈發射鈕按下的時候,其實只是完成最後的一環。當年聲震全球的美國海軍AIM-154“不死鳥”遠程空空導彈,就是因為目標獲取與識別問題,美軍始終限制其實戰部署,從服役自退役,“不死鳥”始終未能在實戰中取得任何戰果。2004年,美國海軍正式退役“不死鳥”,用更具實用性且成本更低的AMRAAM替換。

  “不死鳥”在美軍實戰中的應用記錄幾乎全部是負評價:1999年1月5日,兩架美軍F-14在巴格達東南向伊拉克米格-25編隊發射了兩枚“不死鳥”,但兩枚導彈的發動機均發生故障,未能命中。9月9日,一架美軍F-14又用“不死鳥”攻擊一架伊拉克米格-23,當時這架米格-23正從北向南進入禁飛區,這枚“不死鳥”也在發射後丟失了目標——米格-23改變航向,向北逃竄,導彈最後墜落地面。這樣的結果在當時的技術條件下並不奇怪,“不死鳥”最大射程200公里,前半程為半主動雷達制導,這要求載機必須保持雷達照射目標,儘管“雄貓”雷達性能超群,但是要保證長時間鎖定目標,為導彈提供制導仍不簡單,特別是在實戰狀態下——載機頻繁的戰術機動很難維照射目標的持續性,而且當時美軍其他傳感探測資源又無法為“不死鳥”提供目標信息支持,這可能是“不死鳥”最大的尷尬。1991年“沙漠風暴”行動中,美國空軍F-15戰鬥機負責奪取陸地戰場空中巡邏,其中的重要原因是F-15擁有完善的敵我識別能力。海軍的“雄貓”雖然可以掛載具備超視距攻擊能力的“不死鳥”,卻不具備多國部隊聯合指揮機構所要求的敵我識別能力。2004年“不死鳥”先行退役,兩年後F-4“雄貓”戰鬥機也脫下征袍,AIM-20和“超級大黃蜂”分別取代了二者的位置。

  中國不可能意識不到超遠程空空導彈的“玄關”,中國一定在目標獲取與識別問題上下了一番功夫,甚至可能考慮建設一個目標獲取與識別的網絡系統。400公里的射程,假設以平均3馬赫的速度飛行,也要耗時近7分鐘,這個時間內,戰鬥機的移動距離完全可能超過100公里,低速飛機也能運動數十公里,要想在7分鐘之後仍能讓導彈捕獲先前獲取的目標,必須在中段和末端對導彈進行修正,而且需要高速的數據鏈進行高效通信,這樣才能保證導彈在長途旅行後仍能照准目標不至丟失方向。這就要求必須構建一個目標監視、獲取和識別以及數據傳輸系統,這一系統可能包括偵察衛星、平流層浮空器、預警機、電子偵察機、電子戰飛機等,以及各種類型的無人/有人偵察機,甚至包括遠程陸基雷達和分散在各地的陸基對空探測設備。有一些外國媒體猜測,中國可能已經構建了這樣的傳感器網絡系統,該系統可能會集成中國“神鷹”高空偵察無人機,“神鷹”會將目標數據傳遞給掛載超遠程空空導彈的載機,甚至可能直接傳遞給飛行中的導彈本身,這意味着導彈上需要集成先進的實用數據鏈系統。

 

  有分析人士猜測,中國這種VLRAAM配備了主動電子掃描相控陣目標搜索雷達,同時配備紅外/光電導引頭,以及中段衛星制導系統——這是空空導彈實現遠程攻擊的技術精髓。與中國這種導彈相比,採用機械掃描雷達的美國AIM-120D顯然不在同一量級上,其作戰效能要顯著低於前者。由於導彈巨大的直徑,意味着中國新型VLRAAM的雷達天線尺寸顯著增加,比現役遠程空空導彈雷達天線大3-4倍,該雷達主要用於末端識別和鎖定目標,而紅外/光電導引頭作為輔助和備份,以便提高導彈對抗阻塞干擾和欺騙對抗的能力。有消息認為這種VLRAAM後部可能裝備側向推進裝置,用於提高導彈末段機動能力,以便能有效攻擊戰鬥機等敏捷目標。

  以這種VLRAAM尺寸看,也許它沒法裝進殲20的彈艙,但隨着感知—攻擊網絡的建成,這將不會成為問題。殲20可以憑藉低可探測性能飛行到距離敵方設施較近的地方,完成偵察和目標信息採集,及時發現預警機、加油機等高價值目標。在脫離接觸前,殲20可以把目標數據發送給400公里外的殲16,由後者負責發射武器完成殺傷摧毀。美軍如今也把F-22當作前出的偵察之眼,由它完成目標數據搜集,後方的第四代戰鬥機充當射手。如果中國完成了這種體系建設,那將是美國目前傳感器—攻擊體系的遠程版。試想一下,徘徊在戰區遠方的加油機和預警機一旦被這樣的導彈盯上,麻煩就會變得很大——沒有了加油機,短腿的F-35在中國南海的作戰效能會迅速縮水;而離開了預警機,F-22隻能打開機載雷達,這樣一來暴露的幾率會大大增加。其實不一定需要直接摧毀敵方加油機和預警機,只要能壓縮它們的活動空間,降低其使用效能,也能壓縮敵方作戰飛機的實際效能。即使是隱身的MQ-25無人機和未來的KC-Z加油機,雖然可能逃脫傳統探測方法,但對於來自高空的紅外/光電和合成孔徑雷達構成的立體複眼,仍然難以完全匿蹤,一旦被發現,也會變得十分脆弱。中國這種新型VLRAAM即便不是大量裝備,那麼對手在未來作戰中,必須考慮來自400公里甚至更遠距離上的突襲,在這一過去無需設防的距離上也要部署防禦力量和相應資源,在這一過去的完全自由空域內的行動也要受到限制和制約。降低對手在戰場上行動的自由度,提升自己的行動自由度,這就是戰爭主動權天平的傾向性變化,這種意義是具有戰略色彩的。

  中國戰區級感知-攻擊網絡一旦構建完畢,超遠程空空導彈就會具備相當的威懾意義。在美軍對空中優勢的認知中,防空、全球打擊、對敵防空壓制以及空運能力等構成要素都會被擠壓。

  從概念上,中國構建的感知—攻擊網絡與美國海軍的“海軍綜合火控—防空網絡(NIIFC-CA)相似,後者把各種傳感器平台與戰鬥機和戰艦結合起來,戰鬥機和戰艦分別可以發射AMRAAM和艦載防空導彈。NIIFC-CA於2015年首次裝備航母戰鬥群。雖然美國在載目標搜索/獲取/識別網絡方面取得了重大進步,但美軍載空射武器的先進性方面卻處於落後狀況。五角大樓至今尚未批准研製更新的遠程空空導彈,以便替代AIM-120D。美國已經率先裝備了實用型傳感—攻擊網絡,但中國走得也不慢。如果2016年11月的試射是一個信號,那麼這一信號背後的事實可能是,隨着中國超遠程空射武器研製完成,並能成功依託傳感—攻擊網絡技術的實用化,那麼中國在該領域可能很快走到美國前面——在美國尚未意識到的時候。

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