[乱花渐欲迷人眼]珠海航展国产防空导弹观察

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  第九届珠海航展,中国的航空航天工业集中展示了多种最新的出口型防空导弹武器系统,既有高端的FD-2000防空导弹系统,又有KS-IA、LY-80、SD-10A等中近程防空导弹和大量便携式防空导弹。从繁杂的型号来看,中国似乎接过了苏联、俄罗斯的接力棒,成為世界上最热衷于研制防空导弹的国家。这显示出中国防空导弹技术的成熟,也是高速发展的中国航空航天工业的一个缩影。同时,也需要注意,在资金充裕的背后,应该合理规划产品,防止没有必要的重复投资和在出口上的内耗。
  中程防空导弹“三分天下”
  本次航展,同时公开展出了三种中程、中高空防空导弹武器系统。
  KS-1A防空导弹系统已经多次在珠海航展上展出了。确切地说,此前展出的都是发射装置和导弹。包括制导雷达在内的较完整的系统展示,本届航展是头一次。不过,此次KS-1A却以全新面貌出现。首先是发射装置有了新的改进。该系统原先采用下挂式双联装发射架,这种发射架在发射导弹时需要进行高精度的同步,也就是通过不断调整发射架高低和方位角,对准目标来袭方向。这种发射装置技术相对成熟,但是结构相对置复杂,故障率较高,而且备弹量较少:其次是导弹裸露在外,不利于保存、延长寿命。目前各国几乎不再使用类似发射装置。而新的KS-1A改為倾斜箱式发射装置,采用了一体化的发射、储运筒。导弹在工厂装入发射储运筒,并充入惰性气体,可使导弹多年免维护,因此使用更為简单,吊装也会更快速。不过,从目前的KS-1A发射装置的复杂程度来看,似乎仍然需要发射架进行同步,和“爱国者”防空导弹系统采用的定角发射装置还有差距。当然,采用定角发射不是简单地简化发射装置,导弹需要采用捷联惯导,以便发射后导弹能够自主进入雷达截获矩阵。由此来看,KS-1A采用的这种方式,也是出于降低导弹成本和技术难度的需要出发。
  KS-1A的制导雷达首次以实物形式展出,和此前照片显示的类似“爱国者”制导雷达的拖挂式不同,这种雷达被安装在一个6×6的卡车底盘上,战术机动性大幅度提升。而且雷达由外置式改為方舱式。外置式雷达的设计初衷是為便于快速维修,可达性较强,维修时拉开“抽屉”就能更换备件,而方舱式的维修空间会更狭窄。但是外置式设计,不利于在野外恶劣环境,如大雨、沙尘条件下维护。相反,方舱式设计更有利于在恶劣环境下对雷达进行维修、维护。该雷达方舱的顶部是一个可以升降的相控阵天线,另一端则是一个大型馈源。电磁波就从馈源发出,经过相控阵天线的移相器,形成一个很细的波束用来搜索、跟踪目标和控制导弹。实际上,该系统还应该有一部指挥控制舱未参展,这样才构成了比较完善的系统。和S-300那种把雷达、指挥控制舱集成到一辆大型越野车的构型相比,这种将雷达、指挥控制舱置于两个底盘的构型,会获得更好的战略机动性。不过在行军状态与战斗展开状态之间的转换时间上可能会有少许延长。根据此前珠海航展公布的资料,KS-1A系统采用了全程无线电指令制导方式,最大射程為45千米,这种制导方式和萨姆-2的制导方式并无本质区别,原理简单,设备简化。而相控阵雷达的采用,又保证了系统的多目标抗击能力和抗干扰能力,应该是一种质优价廉的防空武器。
  中国航天科技集团公司的LY-80(“猎鹰”80)防空导弹武器系统是首次展出,从外形上判断,该系统应该是中国陆军装备的某新型防空导弹系统的出口型号,其导弹最早见于海军使用的中程防空系统,和俄罗斯9M317导弹在外形和尺寸上也高度相似。LY-80防空系统采用了“捷联自主初制导 间断照射半主动寻的末制导”的复合制导方式。这种制导方式,可以说是早期全程半主动雷达制导的改良版。全程半主动雷达制导,需要连续波雷达始终照射目标和导弹,一部雷达只能同时对付一个目标。而该系统采用的无源相控阵“跟踪制导雷达”波束指向变化非常灵敏,可以快速在多个目标之间转换,所以能够“间断照射”。据称,该系统的单个火力单元(一辆指挥车、一部搜索雷达、一部跟踪制导雷达、2-4辆导弹发射车)可同时攻击4个目标,杀伤区低界15米,高界15千米,远界40千米,基本和采用了9M317导弹的SA-17(俄方称BUK-M2)相同。不同的是,他采用了6联装垂直发射系统和轮式底盘以及全新的相控阵跟踪制导雷达车。这说明中国航天科技集团对相关导弹技术已经运用自如。
  中航工业集团本来不负责防空导弹的研发,但是目前不少国家都有把空空导弹改為面空导弹的趋势。例如,美国就将AIM-120先进中距空空导弹“落地”,改為中程防空导弹。中航工业也是深谙其道,早先就曾将“霹雳”系列空空导弹改為近程防空导弹。而此次以SD-10A為基础研制了一种SD-10A中程中高空面对空导弹。
  或许是对SD-10A的动力不够满意,面对空型SD-10A导弹的后部弹体得到加粗,由203毫米增加到260毫米、全弹长由3930毫米增加到5054毫米,以获得更大的推力。而弹体中部采用目前较為流行的小展弦比长条形弹翼取代了空射型的三角形弹翼,以利于增加翼面积的同时降低阻力,而尾舵由切角三角形改為双三角形。从结构上看,该弹和LY-80采用的导弹有些相似,当然,这也是目前普遍的布局结构。该弹采用了捷联惯导 数据链 末端主动雷达制导的复合制导方式,最大射程达到了50千米。除了名字相同外,从外形上已经看不出和SD-10A空空导弹两种之间的关系了。该弹使用了垂直发射技术,发射装置為4连装垂直冷发射系统。作為地空导弹武器系统,导弹本身的研制只是很小的一方面,更关键的还包括火控雷达和指挥控制装置。从给出的参数来看,该套系统杀伤区低界达到了30米,远远小于KS-1A的300米,说明雷达的超低空性能非常好。但是中航工业并非中国军方的传统地空导弹供应方,很有可能重点攻关出口市场。
  一下子展出了三种不同类型的中程防空系统,再加上FD-2000,是不是太多了?理清他们的脉络,发现他们扮演的不同角色,自然会有答案。LY-80目前主要在陆军担负野战防空任务,其最低15米,最大15千米的射高,以及最远40千米的射程,对于陆军的野战防空来说已经够用。其导弹实现了海、陆通用,其在海军中扮演的角色有点像现在美国的“改进型海麻雀”,主要用于护卫舰的自卫防空,舰队防空及反导则由大型的导弹担任。而FD-2000与KS-1A的杀伤区高界限较高,实现了要地防空的高低搭配,长短结合。SD-10A则是一种纯粹的出口型号,总体来看型谱仍不算复杂。   近程防空导弹添新丁
  除了多次展出的类似“拉姆”的FL-3000N舰载防空导弹、射程15千米的FM-90近程防空导弹系列,在中近程防空导弹方面,本届航展首次公开了尚处于研制阶段的FK-1000中近程防空导弹武器系统。该系统是航天科工集团公司研制的一种弹炮合一防空系统,在一辆轮式底盘上集成了12枚KS-1000防空导弹、4门30毫米小口径高炮,一部搜索雷达、一部火控雷达以及一部光电探测装置,整个系统可实现行进中发射、射击。目前,能够实现边行走边发射的防空导弹系统屈指可数。
  该系统的设计理念和俄罗斯“铠甲”S颇為“神似”,主要用于装备陆军装甲集团,用于野战伴随防空,另一方面可以配属空军的大型远程防空导弹部队,用于对抗反辐射导弹等精确制导武器。目前,俄罗斯空军采购的“铠甲”S系统就是主要用来保卫S-400基地。该系统中的KS-1000防空导弹和“铠甲”S所使用的57E6、9M311和“通古斯卡”系统使用的导弹不仅神似,而且形似,特别是57E6。
  要想了解KS-1000,不如先看看57E6。该导弹采用了一个很大的一级助推器(直径170厘米)和小型的不带动力装置的第二级杀伤器(直径90毫米),一级助推器工作2秒左右的时间,将导弹加速到1300米/秒的最大速度后脱落。随后的第二级进入惯性飞行阶段,按照雷达指令飞向目标。在导弹的主动飞行段是不做机动,不拦截目标的。目前,对导弹的主动飞行段有一种错误的理解是“动力射程”。实际上,动力射程是空空导弹专门的术语,它是指载机以一定速度发射的导弹的实际射程,减去发射载机速度与导弹飞行时间的乘积得到射程。因為空空导弹的射程和发射载机的速度、目标高度差有着非常大的关系,动力射程则在很大程度上排除了发射载机的速度对导弹射程评估的影响。而地空导弹没有“动力射程”的概念,通常认為的“发动机工作时的阶段”被称為主动飞行段。也并不是这段越长越好,因為很多导弹不适合在这一阶段实施机动和攻击,57E6就是这样。
  KS-1000导弹的上述指标虽然没有公布,但是从目视判断,其弹径、弹重应该接近57E6。当然,采用固体助推器的防空导弹很多,例如美国的“标准”3等,但是像KS-1000和57E6、9M311导弹这样,固体助推器所占比例如此之大,而且第二级不带动力的防空导弹却并不多见。这种设计的优势在于能够尽量扩大导弹杀伤区远界。一方面,大型助推器能够快速将整个导弹加速到很高的速度,為导弹获取大的射程积蓄足够的动能,另一方面,助推器脱落后小型杀伤器的阻力又大幅度降低,使导弹可以“轻装前进”,自然能扩大杀伤区远界。“铠甲”s的57E6导弹,其整体重量為74.5千克,其最大射程达到了20千米,最大射高达到了15千米,而且战斗部重也达到了20千克。相比之下,重量相仿的以色列“巴拉克”1防空导弹射程只有12千米,重85千克的法国的“响尾蛇”地对空导弹射程也只有12千米。导弹战斗部重量、导弹的平均速度、射高也在57E6之下。而一般情况下,苏/俄与西方同代的导弹,要么重量相似而射程偏低,要么射程相当而重量偏大(例如“道尔”M防空导弹系统的9M331最大射程12千米,重量达到了165千克),而57E6(包括俄方使用相似结构的类似导弹)则是少数在射程重量比上超过西方导弹的型号,它靠的就是这种独特的结构。
  当然“有得必有失”,这种布局的导弹在大型固体助推器脱落前很难进行机动,因為气动布局主要是按照第二级的机动所设计的,控制面相对较小。这会给降低最小射程带来一些麻烦。57E6E导弹的最小射程為1200米(又有资料称1500米),要比“巴拉克”1和“响尾蛇”大出不少,不过该型导弹主要供弹炮合一系统所用,杀伤区近界内的火力空白可由小口径火炮弥补,两者相互扬长避短,也算不上太大的缺点。
  尽管KS-1000在重量、弹径等方面和57E6很相似,但据研制方介绍,KS-1000导弹完全系自主研发,在性能上要超过57E6导弹。例如,其导弹末速度和57E6导弹射击12千米目标时的平均速度相近,这说明该弹采用的固体火箭发动机要优于57E6。也就是说,KS-1000导弹具有更大的平均速度,这意味着其可以获得更大的可用过载,机动性更高,射程也更大一些。便携式防空导弹的井喷
  便携式防空导弹历来是珠海航展品种最多的防空导弹系统。毕竟,相对于大型防空导弹,便携式防空导弹的研制进入门槛较低,研发费用不高。本届珠海航展展出的便携式防空导弹包括航天科技集团的FN-6(“红缨”6)、FN-16,航天科工集团的QW-2(“前卫”2)、QW-12、QW-18、QW-19等。而前几年的珠海航展上,还曾展出过采用激光半主动制导,以及使用大型固体助推器的型号。毫不夸张地说,目前中国几家厂商研制的便携式防空导弹型号,恐怕比其它国家目前仍在销售的便携式防空导弹的型号总数还要多。
  这其中,QW-2是较早出现的便携式防空导弹型号,使用了点源红外跟踪系统,QW-12则是QW-2的升级换代产品。采用了中红外双波段多元导引头技术,全新的光谱、能量和运动算法,抗干扰能力更强,全新的触发和近炸复合引信,毁伤小目标能力很强。QW-18是一种典型的第三代便携式防空导弹,采用了双波段比温鉴别抗干扰技术,可抗各种人工红外诱饵干扰。QW-19则在QW-18的基础上增加数字化导引头、电动舵机、触发 近炸引信、发射发动机留筒以及初制导等先进技术,抗干扰能力再上一个台阶,杀伤概率更高,探测距离更远,可以直瞄发射。从外观上看,QW-19和QW-12弹头部有对称十字安装的4片舵面,显示為一种双通道控制,要比采用两片舵面的单通道控制的QW-18、QW-2控制精度更高。
  航天科技集团的FN-16采用了类似“毒刺”导弹红外/紫外双色玫瑰扫描成像导引头,据有较强的抗干扰能力,弹径由FN-6的71毫米增加為72毫米,最大射程也由5.5千米增加為6千米。据称,其制导方式达到了国际领先水平。在播放的该型导弹的打靶录像中,目标在释放大量红外干扰弹的情况下,仍然被击中,显示了该导弹的抗干扰能力。从各个厂家推出的新型号来看,都把提升抗干扰能力摆在了首位。力图通过硬件和软件算法的提升,来提高导弹的抗干扰能力。由于目前西方和俄罗斯的厂商在便携式防空导弹系统方面仍然处于吃老本的状态,所以中国在该领域已经迎头赶上,至少已经超过了俄罗斯最先进的“针”S防空导弹。不过,目前国际上已经开始出现激光干扰系统。本届航展上,俄罗斯公司就展出了一种可以安装在大型直升机和运输机上的激光干扰吊舱。显然,这给采用红外制导的便携式防空导弹带来了新的挑战。   在便携式防空导弹系统的基础上,由肩扛改為多联装车载,再加上光电探测装置或小型搜索雷达,衍生了类似美国“复仇者”的轻型防空导弹。例如航天科技集团的FB-6A和航天科工集团的FL-19,分别是将FN-6和QW系列便携式防空导弹装于高机动车上的改造型号。此外,在目前70毫米级别弹径的便携式防空导弹的基础上,两家航天巨头还发展了90毫米弹径的车载防空系统,这类防空系统又是上述车载轻型防空导弹系统的升级版本,诸如航天科工的FL-2000C和航天科技的FB-10,在射程、射高上有所增加,而且还采用了高端的凝视红外成像导引头,载车也趋向大型化。
  繁荣背后的隐忧
  如此众多的防空导弹系统显示出中国在防空导弹研发领域逐步成熟,一些领域已经实现了赶超,即便如此,一些差距仍然不可忽视。
  首先,模仿能力大于创新能力,属于自己的原创的东西相对较少。展品中,FD-2000和KS-1A更有中国风格,而LY-60、LY-80、FL-3000N、FM-90N、FK-1000几乎都能找到自己的海外亲戚。当然,这也是很难避免的一个阶段。对于中国来说,成功完成先进导弹系统的自主设计,还是近十年的事情。此前的“红旗”2、“红旗”7基本上属于测绘仿制,中国的“学生身份”刚刚结束。此时,适当借鉴、学习国外的优秀设计,不失為快速追赶世界水平的一个捷径。而最新的展品中,几乎没有出现简单的测绘仿制的现象了。即便是像LY-80这种被认為使用了仿制9M317的导弹,其整个系统,与俄方类似系统也存在巨大差异。不过对于中国而言,未来要想达到防空导弹系统的最前沿,仍然需要在创新方面不懈努力。
  其次,整体技术水平和世界领先仍有差距。目前展出的这些大型防空导弹系统,基本上和美、俄上世纪九十年代中期的S-300PMUI、“爱国者”PAC-2持平,也就是说仍有十五年左右的差距。目前,在雷达方面,西方最新的系统,例如“萨德”、“迈兹”防空反导系统,都采用了更為先进的有源相控阵雷达,这是未来的发展趋势。而目前展出的国产大型防空导弹系统,仍然使用无源相控阵雷达。在导弹方面,西方开始广泛使用直接力控制技术和动能杀伤战斗部,而上述国产型号仍然主要使用破片杀伤和空气舵控制。
  此外,部分导弹系统在型谱方面还有优化的潜力。苏联时期的防空导弹工业产能非常大,外形不同的防空导弹型号层出不穷,形成了世界上最庞大的地空导弹家族。相比之下,美国往往通过一种经典的导弹不断升级改进,并演化,满足各方面所需。这样可尽量实现通用化,减少型号体系和研发成本。就以“拉姆”防空导弹為例,该弹就借用了AIM-9X空空导弹的众多部件,包括弹体和红外成像导引头。而中国航天科工集团与之类似的FL-3000N似乎是全新的型号,因為该集团不研制空空导弹。美国的企业几乎也不会专门再為出口市场另外研制完全不同的导弹。美国通过改进“毒刺”防空导弹,研发出了“复仇者”和空射型“毒刺”。但是国内则有中航工业下属空空导弹研究院的90毫米弹径的“天燕”90空空导弹的车载型号,和航天企业的90毫米弹径的车载型号(并非直接来自航天企业70毫米级别弹径的“前卫”便携式导弹)。而型号过多,虽然可针对不同客户量身打造,但也会造成“僧多粥少”的局面。比如便携式防空导弹,目前究竟有多少市场?毕竟导弹不像家电市场那样广泛,而研发成本不菲。
  当然,需要指出的是,按照目前中国武器出口的“游戏规则”,上述出口型号应该没有代表中国目前最先进的水平。我们有理由相信,中国航空航天企业应该拥有更為先进的、更高端防空导弹武器系统。对于掌握了弹道导弹中段拦截技术的国家而言,有源相控阵、直接碰撞动能杀伤等代表目前防空反导领域的先进水平的相关技术,应该已经被攻克,这些技术被广泛运用于防空导弹系统的设计,恐怕只是时间或者需求的问题。未来的珠海航展,会出现更為先进的型号。中国的防空导弹设计,也将会从实现从跟随到引领的跨越。
  [编辑/秦蓁]
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