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中國酷愛超音速反艦導彈美卻青睞亞音速 究竟誰厲害
送交者: 嵐少爺 2017年10月28日00:49:59 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  長期以來,在反艦導彈領域,究竟亞音速反艦導彈好,還是超音速反艦導彈好,究竟高速彈道式好,還是高速巡航式好,還是掠海巡航式好,一直存在劇烈的爭論。

  對於巡航式的反艦導彈,遠射程和速度是有矛盾的。當導彈以超音速飛行時,承受的空氣動壓大,結構重量也要比亞音速導彈高得多,所以需要更多燃料消耗。導彈以0.8倍亞音速飛行所需的燃料,只有超音速3倍飛行的十分之一。這就是為什麼鷹擊83以不到600公斤的全彈重量,就能實現280公里的超遠射程,而我們進口現代級驅逐艦上面上3M80日炙超音速反艦導彈,彈重高達4噸,相當於近7枚鷹擊83導彈,以2.3馬赫低彈道時的射程僅有120公里左右。

  CM-302可能是國產鷹擊-12超音速反艦導彈的出口型。

  國產CX-1超音速反艦導彈

  超音速巡航式反艦導彈只有到了高空,才能有大射程,例如印度的布拉莫斯導彈,其號稱的2.8馬赫300公里射程,是在正常巡航高度1.5萬時才能達到的,如果採用全程低飛彈道,布拉莫斯的射程就要減少到100公里左右。國產的鷹擊-12反艦導彈也一樣,據說最大射程可達400公里左右,但看鷹擊12的體型身板,顯然這個射程也是高空巡航才能達到的,如果是全程掠海飛行,鷹擊12的最大低彈道射程應該跟3M80日炙導彈差不多。

  在1998年的國際光電工程年會上,歸納了超音速反艦導彈的幾個缺陷:

  1、限制了末段機動能力,超聲速導彈速度太快,彈體過載很大,不太可能做大幅度的機動,在近距離作機動飛行,很可能錯失目標。別相信有些人說的什麼超音速蛇形機動,超音速反艦導彈在末端很難做出亞音速導彈常見的複雜突防機動彈道。而亞聲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過載,所以它們末段的機動可以設定得非常複雜和刁鑽。目前的先進亞聲速反艦導彈據說甚至已經具備了錯過目標後重新返回接戰的能力。而超聲速導彈的末段機動能力有限,基本是條比較平的曲線,反攔截能力較差。

  2、超聲速導彈的體積過大,限制了它適用於各種發射平台。

  3、多普勒效應問題。導彈飛行速度越快,多普勒效應越明顯,即使是掠海飛行仍會被發現(現代雷達大都靠多普勒效應取得目標速度信息和抑制雜波)。軍艦的雷達可以更容易捕捉到來襲導彈,跟蹤也更精確。

  4、隱身問題。導彈要高速飛行,彈體就不能採用亞聲速導彈的稜錐型或截錐型隱身設計,因此難以實現隱身。而且即使彈體做到隱身,但由超聲速壓縮的空氣團仍然能被精密雷達探測出來。

  5、熱效應問題。超音速導彈的尾焰非常明顯,再加上空氣摩擦的熱效應,有比較嚴重的氣動加熱,就像是黑夜裡的火炬那麼明顯,能讓艦載紅外探測器的探測距離加倍。

  不過,俄羅斯的學者堅持認為超聲速飛行利大於弊。他們認為儘管超聲速導彈的重量、體積和耗能都要比亞聲速導彈大得多,但超聲速可使對方預警系統反應時間減少2/5,大大有利於反艦導彈的突防。可以減小中段誤差,命中概率受目標運動的影響也較小,可提高遠距離目標捕獲概率,縮短目標的反應時間。另外俄海軍一個重要戰略思想就是必須有反航母殺手鐧,來抗衡美軍航母的威懾力量。設想3枚左右的重型超音速反艦導彈可使萬噸級的巡洋艦甚至航母癱瘓。

  1990年,美國海軍做過一次詳細的研究,以規劃下一代反艦導彈武器發展。這個研究所勾畫的“理想空對艦/艦對艦反艦導彈”,類似於中國鷹擊18和俄羅斯 3M54E 俱樂部反艦導彈,是一種亞音速巡航-末端超音速掠海衝刺的具有低可探測特徵的隱身反艦導彈。最終的 JASSM 方案在超音速、射程和低可探測中選擇傾向後兩者,而中國和俄國人的選擇是優化前者。

  在1997年的《造船工程師季刊》上,刊登了題為《亞音速和超音速反艦導彈的作戰效能對比》的文章,作者是美國JASSM導彈的設計師,文章認為亞音速反艦導彈的作戰效能高於超音速導彈。超音速反艦導彈只有兩個優勢:對抗點防禦防空炮(密集陣之類),對付40海里/小時的高速目標。

  假設有一支脫離預警機和航母打擊群的戰鬥空中巡邏照顧的水面艦艇編隊,在缺乏電子軟殺傷對抗先進複雜導彈導引頭的狀況中,哪種反艦導彈是最有效的武器?

  美軍認為,下一代反艦導彈需要超越100海里,或接近200公里的有效射程。因為脫離空中預警機的水面艦艇編隊,對典型的反艦導彈的第一次被動射頻偵測距離,也遠遠超過了雷達對掠海目標的通視距離。典型的反艦導彈在發射以後,需要爬高到接近1000米,隨後進入低空巡航彈道。水面艦艇編隊可以通過被動射頻偵測,電子支援措施和紅外綜合手段,在很遠的距離獲得敵方反艦導彈的發射信號。。

  在一個反艦導彈可以使用高精度慣性/GPS導航,修正巡航誤差和通過數據鏈獲得目標火控數據更新的時代,速度不是減少“不確定區域面積”的手段。導航/數據鏈/大功率末端尋雷達可以輕鬆抵消任何“不確定區域面積”。很不幸的事情是,艦對艦導彈的末端雷達會提供給水面艦艇ESM足夠的時間:1987年5月17日,伊拉克空軍打擊美國海軍斯塔克號號護衛艦的那一枚反艦導彈上的雷達,為斯塔克號號的SLQ-32電子戰裝置提供了長達兩分鐘的預警時間。

  超音速反艦導彈的高空彈道提供水面艦艇至少4次攔截窗口。水面艦艇編隊在關閉雷達和無線電的無線電管制狀態時,會依靠紅外光電傳感器和電子測量手段,提供導彈預警。而超音速反艦導彈的紅外信號特徵是典型亞音速導彈的100倍以上,艦載紅外傳感器可以提供遠距離的超視距預警,而亞音速反艦導彈可以對超視距的紅外傳感器免疫。

  一開始美國海軍準備發展“革命性超快速遠程打擊系統”(RATTLRS),3馬赫巡航,射程1000公里的巡航導彈。但是,美國海軍在搭載紅外導引頭的SM-2防空導彈服役以後,他們發現假設對手遲早會部署相同的紅外導引頭技術,超音速導彈是沒有前途的投資。

  中國的鷹擊18和俄羅斯 3M54E 俱樂部反艦導彈是一個很好的選擇:在進入超音速衝刺之前,水面艦艇因為水天線通視距離的限制,很難將其納入雷達視線,當它進入3馬赫的末端衝刺的時候,它留給水面艦艇的反應距離不超過14.5海里(大概25公里)。

  中國對於下一代反艦導彈武器研究的結論是需要兩條技術路線,一是具備良好隱身性能的亞音速反艦導彈,這是最平衡和最有效的解決方式,美國方案在超音速、射程和低可探測中選擇傾向後兩者,而俄國和中國的選擇是優化前者。所以俄羅斯的3M54E俱樂部和中國海軍的鷹擊-18反艦導彈是最接近理想選擇的反艦導彈,唯一欠缺的是隱身設計。

  二是採用高超音速導彈。由於目前的超音速反艦導彈都採用亞音速燃燒室,所以速度上限都在3馬赫以下,大多數為兩倍音速。兩倍音速導彈的綜合性能未必能超過隱身高亞音速導彈。當然,這些缺點在導彈速度增加到4倍音速以後就無所謂了,高超音速足以彌補一切速度帶來的缺點。

  我國未來的高超聲速巡航導彈要求陸海空“三軍通用”,多種戰鬥部可整體互換;滿足攻擊陸上和海上多種目標的精度和毀傷要求,尤其是具備打擊時敏目標、加固目標和深埋地下目標的能力。

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