俄“小精灵”新型高超音速战术导弹

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  2021年2月20日,俄主流媒体《消息报》称,2023年俄将试验“小精灵”新型高超音速战术导弹。这是继成功研制和装备3M22“锆石”和Kh-47M2“匕首”高超音速战术导弹之后,俄研制的第三种新型高超音速战术导弹,再度引起了世界各国的关注。

历史回顾


  谈及高超音速导弹的研制,当今的俄罗斯导弹专家总以苏美冷战时期研制高超音速武器的辉煌历史而感到自豪。
  2014年1 1月5日,笔者在中国第十届珠海航展期间,就俄高超音速战役战术导弹发展问题,专访了前来参展的俄战术导弹武器集团公司总经理鲍里斯·奥布诺索夫,以及俄独家研制空地(海)战术导弹的“彩虹”国家机器制造设计局著名导弹总设计师弗拉基米尔·特鲁索夫。对此,奥布诺索夫介绍说,早在苏联时期,著名导弹总设计师弗拉基米尔·特鲁索夫就已经研制出了Kh-90 GELA(西方编号AS-19 Koala“考拉”)高超音速导弹。应该说,俄战术导弹武器集团公司在高超音速战术导弹方面积累了丰富经验。接着,特鲁索夫兴致勃勃地回忆起了研制Kh-90 GELA高超音速导弹的经过。
2014年11月5日,本刊編委姜永伟先生(左1),在第十届珠海航展期间,专访了俄战术导弹武器集团公司总经理鲍里斯·奥布诺索夫(右2)和“彩虹”设计局总设计师弗拉基米尔·特鲁索夫(右1)
“小精灵”高超音速战术导弹概念图

  20世纪80年代末至90年代初,“彩虹”设计局率先研制出了Kh-90 GELA高超音速导弹,以取代Kh-55空地巡航导弹。Kh-90 GELA导弹长约12米,翼展6.8~7米,重15吨,可携带2枚核弹头。安装1部由图拉耶夫“联盟”机器制造设计局研制的冲压喷气发动机和1台固体燃料助推器,飞行速度4~5马赫,发射高度7000米,飞行高度7000~20000米,射程3000千米。该导弹最初由图-160战略轰炸机作为载机进行试验。由于苏联解体导致经济危机和军费短缺,“彩虹”设计局被迫终止了Kh-90 GELA的研制。
  1999年8月,Kh-90 GELA高超音速导弹再次亮相莫斯科航展。当时该导弹改由图95战略轰炸机作为搭载平台。Kh-90 GELA发射后,会自动打开三角形弹翼和垂直尾翼,安装在冲压喷气发动机燃烧室的固体燃料助推器启动,将飞行速度提升到超音速。随后,冲压喷气发动机开始工作,将巡航速度提升到4~5马赫。但由于试验经费过高,Kh-90 GELA的试验再次被终止。
20世纪80年代末至90年代初,“彩虹”设计局在导弹总设计弗拉基米尔·特鲁索夫领导下,研制出了Kh-90 GELA高超音速导弹
20世纪80年代末至90年代初,“彩虹”设计局在导弹总设计弗拉基米尔·特鲁索夫领导下,研制出了Kh-90 GELA高超音速导弹

  除“彩虹”设计局外,苏联“火炬”国家机器制造设计局,曾与中央巴拉诺夫航空发动机制造研究所合作,以S-200V防空导弹系统的5V28拦截弹为基础研制“冷”高超音速导弹。当时,选择5V28拦截弹主要基于S-200V防空导弹系统即将退役,使用5V28拦截弹进行试验能够节省大量研制经费。于是,5V28拦截弹的战斗部被拆卸下来,在其位置安装试验设备,包括控制系统、燃料箱和E-57高超音速液体燃料冲压发动机。
  E-57高超音速液体燃料冲压发动机的研制始于20世纪50年代。1957年,莫斯科物理技术研究所教授、技术科学博士耶夫根尼·谢京科夫接受了研制任务。50年代末至60年代初,谢京科夫在克尔德什中心研制这种动力装置。当时,中央巴拉诺夫航空发动机制造研究所和中央茹科夫斯基空气动力研究所认为,E-57发动机对于苏联航天器发展具有广阔的前景。于是,“冷”高超音速导弹便成为E-57发动机优先选择进行搭载试验的对象。
  根据计算,E-57发动机能使导弹速度达到3.5~6.5马赫,飞行高度达到15~35千米。尽管将E-57发动机与S-200V防空导弹系统进行技术融合存在较大困难,但中央巴拉诺夫航空发动机制造研究所做了大量工作。该所为S-200V防空导弹系统制造出导弹液体燃料加注车。遗憾的是,“冷”高超音速导弹的研制曾一度受到冷落,其首次试验飞行推迟到1991年11月28日进行。在此次和以后试验飞行时,“冷”高超音速导弹头部的燃油箱和发动机,被一个小尺寸模型取代。前两次试飞主要测试了控制系统性能和进入预定弹道的准确性,从第三次试验开始,对导弹进行总体试验。最后三次试验主要测试了向发动机燃烧室输送液体燃料的可靠性。截至1999年,“冷”高超音速导弹共进行7次飞行试验,最大飞行速度1855米/秒(约5.5马赫)。最终,该导弹的命运与Kh-90GELA一样,因试验费用高昂而被迫下马。
  尽管如此,苏联研制上述两种高超音速导弹的技术储备和经验积累,对于推动今天俄新型高超音速导弹的开发和研制起到了重要作用。

“滑稽”的命名


  在导弹武器装备手册中,俄军方使用“小精灵”这类滑稽和搞笑的词语命名导弹系统恐怕是第一次。“小精灵”看似有些幽默和诙谐,但其用意恰恰相反。在俄语中,“小精灵”是一个外来语。俄罗斯语言大辞典对其这样解释,“小精灵”是给战机飞行员制造邪恶的矮人,换句话说是一个神奇的幽灵。“小精灵”最早出现在100年前的英国空军。后来,它又在美国空军落地。每当战机出现问题时,英国空军和美国空军飞行员,都会认为是“小精灵”在搞鬼。
20世纪70~80年代,苏联“火炬”国家机器制造设计局,以S-200V防空导弹系统5V28拦截弹为基础,研制出“冷”高超音速导弹。
S-200V防空导弹系统5V28拦截弹

  俄军事专家认为,二战期间和二战结束后,这个神奇幽灵,总是主动对盎格鲁一撒克逊人发起恶意攻击。1984年,一部与“小精灵”同名的恐怖电影首次在苏联上映,让素昧平生的苏联公民对“小精灵”有了真正的了解。俄军事专家认为,俄国防部为新型高超音速导弹命名为“小精灵”的真实用意,是试图告诫北约:“小精灵”高超音速导弹,不会让北约高枕无忧,它会像神奇的幽灵一样,不断给北约制造各种麻烦。

研制进展


  早在2013年4月,俄空军总司令亚历山大·泽林中将在俄航空工业代表大会上指出,俄将分两个阶段发展高超音速导弹。第一阶段,即2020年前计划研制出射程1500千米、飞行速度6马赫的小型战术导弹。该导弹将是对未来十年出现的飞行速度12马赫和射程可以覆盖全球的高超音速导弹的补充。泽林提及的飞行速度12马赫的导弹,实际上就是俄空天军已经列装的Kh-47M2“匕首”高超音速导弹,而6马赫的小型战术导弹则是“小精灵”。
Kh-35反舰导弹安装的“喱K”雷达导引头
2020年5月14日,是“彩虹”设计局总设计师弗拉基米尔·特鲁索夫(右)78周岁生日,莫斯科州州长沃罗比耶夫授予其莫斯科州荣誉公民奖章,以表彰他为俄军研制导弹武器做出的特殊贡献

  在珠海接受笔者采访时,“彩虹”设计局总设计师弗拉基米尔·特鲁索夫指出,在研制高超音速导弹方面,俄国内不仅有战术导弹武器集团公司一家,还有俄机器制造科学生产联合企业和科罗廖夫设计局等。他接着指出,研制高超音速导弹是一项极为复杂的工程,需要投入大量资金和时间,不是一蹴而就的事情。首先,要解决高超音速导弹在大气层机动飛行问题。对此,导弹热防护材料研发和使用至关重要。其次,要解决发动机问题。发动机是高超音速导弹的心脏。这里指的是液体燃料发动机,而不是固体燃料发动机。因为,只有液体燃料发动机才能确保高超音速导弹长时间飞行。目前,俄导弹设计师、工程师和工艺技术人员均把注意力放在如何研制一种性价比高、尺寸小的液体燃料发动机上。第三,要解决导弹在高超音速飞行条件下产生的热障导致导弹表面等离子化,以及导引头难以发现目标和弹载电子设备工作效率下降等问题。第四,要解决资金不能及时到位的问题。
  2018年11月,俄国防部与俄战术导弹武器集团公司,正式签署研制“小精灵”的协定。按照责任分工,俄战术导弹武器集团公司向承担研发和生产“小精灵”部件的科研机构和企业下达了分包合同任务书。毫无疑问,由俄著名导弹总设计师弗拉基米尔·特鲁索夫领导的“彩虹”设计局,成为了“小精灵”项目的总承包商。
  2019年,“彩虹”设计局的传统合作伙伴——图拉耶夫“联盟”机器制造设计局,为“小精灵”研制出了“产品70”冲压喷气发动机样品。随后,苏-57战机携带“小精灵”导弹模型升空进行试验。除检验外形尺寸和重量外,还对导弹模型电子部件进行测试。在此基础上,参与研发的机构和生产企业,将对“小精灵”导弹模型零部件和结构在空中试验过程中暴露的问题进行修改和完善,最终完成工厂试验。

性能猜测


  目前,“小精灵”技战术性能的完整信息尚未公布,但从俄军方只言片语的报道,可以猜测其基本技战术性能。
  “小精灵”将安装图拉耶夫“联盟”机器制造设计局研制的“产品70”冲压式喷气发动机。目前,该型发动机已经在Ts-12试验台接受高温、高压和高速试验。
  “小精灵”将采用乌拉尔“细节”设计局研制的“喱K-02’’导引头。“喱K”系列主动雷达和半主动雷达导引头,已经在Kh-35反舰导弹上安装使用,并展示出了超强的拦截和跟踪水面目标能力。安装“喱K-02”导引头的“小精灵”,究竟是打击海上目标还是地面目标,目前不得而知。此外,“小精灵”采用何种战斗部也不清楚。有可能采用侵彻力很强的高爆战斗部,当然,不排除使用经过技术升级的核弹头,但这有可能会影Ⅱ向导弹的外形尺寸。
  “小精灵”将主要装备苏57第五代战机。导弹弹长约4~4.5米,飞行速度6马赫,重1.5吨,最大射程1500千米,配备在苏-57战机的内埋式弹舱内。与“匕首”高超音速导弹相比,“小精灵”尺寸小、重量轻。“匕首”由于外形尺寸庞大和重量高达4000千克,1架米格-31K战机仅能搭载1枚。“小精灵”的小型化和轻量化,不仅扩大了搭载该导弹的机型,也增加了导弹搭载数量。除装备苏57外,米格-31、苏-30SM、苏-35S等战机和图-22M3M轰炸机都可搭载“小精灵”。   此外,“小精灵”还具备了突防能力强和不易被拦截的特点。基于飞行速度达到6马赫,以美国为首的北约反导系统,没有时间对“小精灵”的突袭做出反应。即便对其拦截也十分困难。因此,“小精灵”将大大提高战术航空兵的作战能力,可用该导弹对北约地面指挥所、军事通信枢纽、航母战斗群等重要目标实施密集的空中精确打击。
米格-31K搭载“匕首”高超音速导弹起飞。“匕首”因为尺寸和重量大,因此米格-31K只能携带一枚
俄海军已经列装的3M22“锆石”高超音速战术导弹

前景分析


  按照研制时间表,2023年“小精灵”将开始接受国家试验,2025年前结束国家试验。2025年后,“小精灵”将获得推荐列装资格证书和投入量产。同时,俄空天军苏57战机将率先装备“小精灵”。此外,不排除俄空天军战術航空兵的其它战机和远程航空兵战略轰炸机也将装备“小精灵”。俄军方领导和俄军事专家对于“小精灵”的发展前景充满了信心。
  2021年2月9日,俄国防部长绍伊古在俄军作战动员集训会上指出,“小精灵”将成为俄军现役不同运载工具搭载的高超音速导弹。它将成为巩固俄非核遏制战略的基础。俄联邦导弹与炮兵科学院通讯院士、军事评论员、预备役海军上校康斯坦丁·西夫科夫,在接受俄政治家网站采访时指出,应当说,目前俄在研制高超音速武器方面没有遇到竞争对手,始终处于世界领先地位。搭载“小精灵”的苏57战机,将成为打击美国航母的“撒手锏”武器。
  俄罗斯清醒地认识到,在面对以美国为首的西方严重经济制裁和国内经济一蹶不振的今天,发展经济实惠、效率超强的高超音速武器,是确保实行俄非核遏制战略的必要手段。俄将坚定不移地沿着优先发展高超音速武器的道路前行,以期步入循序渐进和良性循环发展高超音速武器的轨道。在“小精灵”之后,俄还将推出多种型号的新型高超音速武器,不仅继续在该领域保持世界领头羊的地位,还将大幅度提升俄军作战潜力。[编辑/行健]
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