俄罗斯“道尔”防空系统

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  “道尔”(SA-15)野战地空导弹武器系统,是世界上最先采用垂直发射方式的近程防空系统,同时也是一种全天候、全自动、三位一体(目标搜索、跟踪和导弹发射装置同时装在一辆车上)的新一代高性能防空导弹发射车。它具有警戒、指挥与控制、导弹制导与发射等众多功能,既可以独立作战,也可以和发射连的其它发射车协同作战。它可在低空、超低空和近程区域内拦截多种非隐身与隐身空袭目标,如固定翼飞机、直升机、无人机以及巡航导弹、空地导弹、反辐射导弹、精确制导炸弹等,主要用于保护陆地作战部队和一些重要目标免遭敌人空袭,其性能在同类系统中是出类拔萃的。
  
  “道尔”型号的演变
  
  “道尔”野战防空系统由前苏联安泰联合体(苏联解体后,成为安泰公司)研制,其论证工作始于70年代末,在当时就把对空目标瞄准了2000年前后的先进空袭目标,尤其是各种低空飞行的精确制导武器。从作战用途来看,“道尔”防空导弹系统可以看作是“萨姆-8”防空系统的后继型号,用来取代“萨姆-8”防空系统。
  1984年设计定型时的系统称为“道尔”(俄罗斯代号为9K330,其相应的导弹代号为9M330,系统只能同时攻击一个目标,北约给的代号为SA-15),该系统于1 986年装备前苏联陆军部队。在基本型出现之后,安泰公司又发展了改进型——“道尔”-M1型(俄罗斯代号为9K330/9K331,其相应的导弹代号为9M331,一次可以攻击两个目标)。目前又出现了更先进的“道尔”-M1A与“道尔”-M1T系列。
  目前俄罗斯陆军装备至少超过300部“道尔”防空系统,基本为M1型。“道尔”防空导弹系统主要装备在俄陆军坦克兵师与摩托化步兵师的防空导弹团(每个团装备20辆),用来衔接“萨姆-10”、“萨姆-11”防空导弹与“通古斯卡”弹炮一体防空系统之间的防空间隙区。
  
  作战系统
  
  “道尔”-M1整个武器装备包括3大部分:作战系统、指挥系统和保障系统。作战系统集中于1部装甲战车上。与战车配套使用的装备有:团用指挥车、团用目标指示雷达、连用指挥车、导弹模块2个(导弹和发射箱)、运输装填车(包括成套索具、配套发电机等)、运弹车、连级技术维护车、团级技术维护车、机械维修车、全套备件车、模拟训练车、综合测试车等。
  
  “道尔”-M1战车组成
  
  和基本型号一样,“道尔”-M1也将导弹、雷达、制导站集中在一辆自行式履带装甲车上。从总体构成上看,整个“道尔”-M1战车分成两大部分,一部分是导弹与雷达天线等的组合,一部分是装甲战车底盘(含制导站显示与控制台)。其具体构成包括目标搜索雷达和天线稳定设备、敌我识别装置、制导雷达和电视-光学瞄准设备、垂直自动发射装置、专用数字计算机、同指挥车的连接设备、一次电源配电设备、定向定位和导航设备、操作和信号控制设备、战车设备功能检测装置、信息显示设备、液冷和加热设备、空气冷却设备、超压设备、文件记录设备、模、数和数、模转换器、履带装甲底盘和战车电源设备、生命保障设备、通信设备、防火设备、观测仪器、备件工具和附件等20多个部分。
  
  “道尔”-M1武器系统战车底盘
  
  “道尔”-M1的履带式装甲战车底盘是该武器系统的重要组成部分,用于配置战车设备和仪器,保证武器系统具有高度越野性能和快速机动能力,并向武器系统提供220伏、400赫兹的交流电。该底盘重26吨,极限载荷11吨,行驶最大爬升角35度,越过壕沟宽度2米,涉水深度1米。
  战车通常具有6种工作状态:战斗作业状态、自动和手动功能检测状态、校飞工作状态、运动目标和导弹控制状态、电子目标状态,以满足作战、各种参数调整检测和临战训练的需要。在买施作战时,通常包括以下阶段:接通供电设备、设备功能检查、搜索发现目标、外推目标轨迹、分析判断空情、截获跟踪目标、导弹发射准备、发射制导导弹、导弹击毁目标。
  
  “道尔”-M1的目标搜索雷达、制导站和导弹模块
  
  “道尔”-M1的目标搜索雷达、制导站和导弹模块构成了作战装备的主体部分,目标搜索雷达和制导站的天线部分以及2个导弹模块(8枚导弹)、电视光学瞄准设备组构成了一个结构紧凑的转塔式整体,位于战车底盘上;其他显示控制台等设备、设施则位于战车底盘里。转塔的一端装有目标搜索雷达天线(弧形面、长条网状式,行军时可放平),另一端是制导雷达天线(方形体),制导雷达天线的左面带蓝色圆口的柱状体为制导站的电视光学瞄准设备;导弹模块隐装在中部(从外观上看不出导弹模块的位置),整个转塔可360度转动。
  
  “道尔”-M1目标搜索雷达和制导站
  
  目标搜索雷达用于战车行进或停止期间,对给定空间进行圆周搜索、探测、跟踪,测量空中目标的方位角、高低角和距离坐标,并与敌我识别器配合识别已发现目标,同时跟踪9个目标航迹和1个有源干扰,自行分析判断敌空中目标的威胁程度,并按危险程度进行排序,为制导雷达提供目标指示信息。
  制导站具有相控阵天线,用于补充搜索和自动跟踪1-2个目标,同时可自动捕获、跟踪2枚导弹并给其发送控制指令,制导2枚导弹攻击1个或2个空中目标。电视光学瞄准系统用于在气象能见距离条件下,显示、观测其作用距离(21千米左右)内的空中目标,输出形成目标偏离空间电轴的角度误差,在角度上对目标进行跟踪,提高对低空超低空目标的跟踪能力。
  
  “道尔”-M1的导弹模块
  
  每个导弹模块由1个运输发射箱和4枚9M331导弹组成,每辆战车上装2个导弹模块,是“道尔”-M1武器系统的核心组成部分。导弹用于直接摧毁空中目标,运输发射箱用于存放、运输和发射导弹。运输发射箱由发射箱壳体,前、后盖,前、中、后隔框,可击穿防护盖,运输伪装固定基座,起吊组件,电接头机构,导轨等构成;箱内分隔成4个装有发射弹射装置及接插件的单独部分,弹射装置由火药、活塞、活塞杆、弹簧、剪切销等部分组成。导弹装入箱内后充以干燥空气密封。
  9M331导弹主要技术指标:弹重167千克、弹长2895毫米、弹径235毫米、翼展650毫米。战斗部为高能破片式,重17千克,破片数1870块,每块约3克,飞散角约40度,杀伤半径15米,引信X波段无线电近炸脉冲体制引信,作用距离10~20米,机动过载达到30g,工作寿命50次接通,使用年限10年(无需检测),导弹模块重1017千克(含导弹)。
  9M331导弹由5个舱段组成:从弹头至弹尾依次是整流罩舱、控制舱、仪器舱、发动机舱和弹翼组合舱,呈鸭式气动 布局。弹头为尖形旋转体,由便于无线电引信发射天线工作的透波材料制成;控制舱为锥形,内部的舵隔框上装有4个燃气舵机,其上的4个差动舵面通过偏转改变燃气控制力矩,为导弹垂直发射后迅速转弯提供条件,同时亦可通过舵面差动实现导弹滚动稳定;仪器舱里装有弹上无线电控制设备、自动驾驶仪、无线电引信、化学电源、电机变流器、战斗部及保险-执行机构;发动机舱为单室双级推力固体火箭发动机,一级工作时间约4秒,二级工作时间约8秒,在发动机工作后约4秒将导弹推进到850米/秒的最大飞行速度;弹翼组合舱可相对于纵轴自由转动,其转动程度取决于作用在弹翼上的气动力不对称性。
  “道尔”-M1的9M331导弹采用单室双推力发动机,在飞行初段4秒钟以内其最大飞行速度虽然仅为850米/秒,但发动机续航时间达12秒,所以,其主动飞行距离可达9-10千米,可对付速度700米/秒、机动过载达10g的空袭目标,攻击距离最远达到12千米。
  “道尔”-M1系统可配两种导弹:一种是无线电指令制导导弹,另一种是主动雷达寻的制导的导弹。前者供出口用,后者供国内用。“道尔”-M1的新改型“道尔”-M1A的最大作战距离和高度分别增加到15千米和9千米。
  
  “道尔”-M1导弹作战过程
  
  作战中,导弹的基本工作过程具有5个阶段:发射准备、弹射离架、转向目标、控制飞行、摧毁目标。目标搜索雷达将目标信息指示给制导雷达,在制导雷达稳定跟踪目标后即发出发射准备的信息,借助战车上的自动发射装置在5~6秒内完成战车和导弹的功能检测,车上电源向弹上设备输电,并向弹上自动驾驶仪输入导弹转弯指令(该指令在导弹飞行时自主产生)。根据“发射”指令,弹上电源启动,起爆弹射器将导弹垂直弹射到15至20米时,根据转弯自主指令在燃气舵作用下弹体转弯,发动机稍超前已开始工作,使导弹即刻加速飞行。
  制导雷达自动截获导弹并转入自动跟踪状态,并向导弹发送控制指令将其引向目标,制导站辐射一束探测脉冲并根据发射信号来实现目标跟踪;在瞄准目标时刻,制导站发送控制指令和询问脉冲给导弹,弹上应答机发出应答信号后,制导站就根据该应答信号形成导弹的跟踪误差信号,按此信号,战车专用计算机计算出控制指令并通过指令发送设备将此指令发送到弹上自动驾驶仪,以确保对导弹的精确制导。当导弹接近目标达到战斗部有效杀伤距离时,无线电引信便适时引爆战斗部将目标摧毁。导弹在2.5秒内若未接受到控制指令便自毁;没有命中目标、飞行22秒也自毁;导引导弹的过程、跟踪目标与导弹的质量和命中目标的情况,在指挥员显示器及跟踪显示器上显示出来;战车文件编制系统将作战过程中指挥程序的语言信息和数字信息给予记录,为战后评估和作战分析提供依据。
  
  战术技术性能
  
  和基本型号相比,“道尔”-M1武器系统反应时间更快,并可在行进中进行搜索,具有较高的野战机动性能,自动化工作程度高,具有列付双目标的能力,采用垂直冷弹发射,可对付饱和攻击,具有抗有源、地物、云雨等干扰影响并具备对有源干扰体进行攻击的能力。
  俄罗斯安泰公司为了显示“道尔”.M1防空系统的优良性能,将其与基本型以及西方类似的防空系统作了一番对比。
  (1)导弹垂直发射:这种发射便于反击来自各个方向上的饱和攻击。火药弹射器以25米/秒的速度将导弹(弹重165千克,战斗部重14.8千克,弹长2.898米,弹体直径235毫米)发射出去,尔后导弹起动发动机工作,4秒钟后再接通主发动机,飞行250米之后开始指令制导直至命中目标。
  (2)导弹推重比大、抗过载能力强,飞行速度快,可确保杀伤包括高精度武器到装甲攻击机在内的各种机动目标。
  (3)布局特别。作战部分全部配置于同一辆装甲平台上,导弹装于全密闭的弹舱内,便于在诸兵种合成行军中行动。其最大行程可达500千米,公路时速不低于65千米,在土路和无路的情况下,时速分别不低于35千米和15千米。
  (4)投入作战快。进入作战阵地后,“道尔”-M1防空系统从发现目标到导弹发射出去,仅仅只要7.4秒(而基本型却要8.7秒),投入战斗最快时间只用5秒钟。
  (5)作战效率高。对“道尔”.-M1防空系统一系列复杂的试验之后证明,其作战效能要大大超过基本型。比如,在攻击速度为300米/秒的空中机动目标时,其杀仍距离为12千米,射高0.01至6千米;攻击速度700米/秒的小型目标时,其杀伤距离为1.5至5千米、射高50米至4千米。 一枚导弹对付来袭目标的杀伤效果为:杀伤巡航导弹,命中率为0.56至0.99(基本型为0.45至0.95);杀伤弹道寻弹(BGM),命中率为0.93至0.97(基本型为0.86至0.95);攻击战斗机一类的命中目标,命中率为0.45至0.93(基本型为0.40至0.88);攻击AH-64一类的武装直升机,命中率为0.82至0.98(基本型为0.50至0.95)。
  (6)“道尔”-M1可同时跟踪攻击两个目标,而基本型为一个。法国的“响尾蛇-NG”、英国的“轻剑2000”、德法联合生产的“罗兰-3”、美国与加拿大研制的“阿达茨”都只能一次攻击一个目标。
  (7)造价低。“道尔”-M1的造价便宜,仅仅是“响尾蛇-NG”防空系统的1/2,而其战斗性能是“响尾蛇-NG”的2.4倍。
  (8)可靠耐用。“道尔”-M1防空系统可以在世界任何地区,包括海拔高度达到3000米的高地,在-50度至+50度、湿度达到98%,风速20米/秒的恶劣环境中正常使用。在野战条件下,“道尔”-M1防空系统2小时即恢复战斗准备状态,其战斗车辆的平均故障时间间隔为100小时。此外,置于发射箱内的防空导弹10年内不需要进行检修。
  (9)9M331导弹可对付飞行速度700米/秒、机动过载达10g的空袭目标,其杀伤区最远达到12千米;而新一代“响尾蛇”系统的VT-1导弹由于使用工作时间4秒的发射发动机,尽管在最初飞行4秒钟内飞行速度最大达到1250米/秒,但其主动飞行距离仅为5千米,所以只能对付飞行速度420米/秒、机动过载6g的空袭目标,杀伤区最远为10千米。
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