《地面保护神——地空导弹》:第2章 地空导弹的诞生与应用(2)

 

------第2章 地空导弹的诞生与应用(2)------



推进装置是发动机及其附件的统称,又称为动力装置。推进装置用于产生足够的推力,提供导弹飞行所需的能量,保证导弹达到必要的飞行速度、高度和射程。地空导弹采用的动力装置一般为固体火箭发动机和固体冲压组合发动机,早期的地空导弹型号采用液体火箭发动机和固体助推器。除主航发动机外,部分地空导弹还装有起飞发动机(又称助推器),两者的结合形式有并联和串联两种。

战斗部是导弹的有效载荷,用于直接杀伤目标。战斗部通常由壳体、装药、安全机构、引信和传爆装置组成。地空导弹的战斗部多采用常规装药,通常以其壳体在爆炸瞬间形成的破片和冲击波杀伤目标。引信是地空导弹接近目标时控制战斗部适时起爆的一种装置。引信和战斗部的配合称为引战配合,引战配合对于射击小目标、高速目标、高机动目标十分重要。地空导弹一般采用非触发(近炸)引信。

弹上的电、气源为导弹上的设备提供启动、控制和运转的能源,通常采用蓄电池和高压气瓶并附有相应的二次电源和气体分配装置。

导弹的构成、所选用的气动外形、制导装置、推进装置以及战斗部组成形式等,取决于地空导弹的作战任务和与之相适应的战术技术性能,同时还取决于地空导弹武器系统的工作体制和所采用的技术手段。

四、发射系统

发射系统是对导弹进行支撑、发射准备、随动跟踪、发射控制及发射导弹的专用设备的总称。发射系统主要由发射装置和发射控制设备组成。发射装置有固定式、半机动式、机动式等类型,发射方式有倾斜发射和垂直发射两种。

倾斜发射方式指导弹发射时处于倾斜状态,倾斜发射装置通常由发射臂、随动系统、基座和发控系统组成。

垂直发射方式指导弹发射时处于垂直状态,垂直发射的地空导弹通常装在发射筒(或发射箱)内,发射时靠导弹自身的动力或外加动力使导弹飞离发射筒。与倾斜发射相比,垂直发射具有全方位发射、反应时间短、发射速率高等特点。垂直发射技术是对付多方位、多批次饱和攻击、加大射击密度的有效途径,新型的地空导弹武器系统多采用垂直发射方式。

发射控制设备是制导系统在发射装置上的接口设备,用于按规定的程序进行导弹发射前的准备和初始数据装订,并按指令发射导弹。

发射系统的具体结构取决于地空导弹武器系统的作战要求和系统结构形式。

五、指挥自动化系统

地空导弹指挥自动化系统是指用于收集、处理、显示空中情报,进行威胁估算、目标指示、目标参数和射击诸元计算、目标分配和辅助决策,并对单个或多个地空导弹火力单元实施指挥控制的人机系统。它既是武器系统不可分割的组成部分,又是统一的防空指挥系统的重要组成部分。新型的地空导弹武器系统均配套装备有相应的指挥自动化系统。

地空导弹指挥自动化系统是一种多层次系统,按国际上一般通行的概念,它通常分为混编武器系统群的战术单位、作战单位、火力单元3个层次。3个指挥控制层次逐级展开,每一层对应着不同的指挥控制级别、火力范围和火力配系。各级指挥控制中心既是上级指挥控制系统的控制节点,又是下级指挥控制系统的指挥控制中心,并通过通信网络沟通与友邻之间的信息

交换。

地空导弹指挥自动化系统包括指挥控制设备、相应的传感器或传感器网、配套的通信系统和各种外部接口。

六、支援保障系统

支援保障系统为地空导弹武器系统的作战系统提供电气能源、坐标定位、导弹补充装填、维修保障等技术支持。因此支援保障系统有时又称为技术支援系统。

支援保障系统通常包括电源设备、定位设备、准备和测试导弹的地面设备、导弹运输装填设备、各种模拟训练设备、维修设备、备件和文件运输保管设备等。

地空导弹武器系统的支援保障设备随着武器系统的发展变化逐渐现代化、自动化。早期的地空导弹型号,如第一代地空导弹武器系统的支援保障设备十分庞杂,尤其是采用液体推进剂的地空导弹。随着地空导弹武器系统的发展,特别是固体火箭发动机、微电子技术、计算机技术、自动测试技术、软件技术的发展和广泛应用,维修保障的手段和方式发生了深刻的变革,地空导弹武器系统基层级的技术保障日趋简易化和自动化。电子设备一般内装有自动在线监测系统,可随时发现装备故障和故障隐患;装在发射筒的导弹可数十年不检测、不维护。武器系统的其他分系统也配备了先进的支援保障设备,如故障自动检测和显示系统等。同时,整个武器系统的支援保障设备朝着自动化、通用化、小型化和多层次分级设置的方向发展,并有把训练模拟器纳入支援保障设备中的趋势。

地空导弹武器系统各分系统的具体组成和结构形式,取决于武器系统的作战任务、作战性能、使用原则以及对整个武器系统组成的特殊要求。

地空导弹于20世纪40年代开始出现,经过半个多世纪的发展,经受了多次战争考验,如越南战争、中东战争、英阿马岛战争、海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争等,产生了巨大的战果。我国首创了运用地空导弹射击空中目标(1959年10月7日使用SA-2导弹击落美制RB-57D高空侦察机)的成功战例。

一、发展慨况

目前,世界上能研制地空导弹的国家和地区有13个,已研制成功近百种型号,形成了现代军事武器库中一个庞大的武器家族。纵观地空导弹的发展历程,它在每一时期的发展主要受同一时期空袭战术与技术发展的刺激与推动,并往往与当时的工业技术,尤其是电子工业技术的发展水平密切相关。从世界范围看,地空导弹的发展大致经历了初始发展、新技术应用发展、高技术应用提高三个发展时期,相应地发展了三代地空导弹武器系统。

二、第一代地空导弹

早在第二次世界大战之前,许多国家在改进高炮的同时已把注意力转向火箭和导弹的研究和试验。尤其是1937年英国将研制的定位雷达投入战争使用,给防空作战带来深远影响,对防空武器的发展产生了巨大的推动作用。随着技术的发展,无线电遥控、陀螺控制等技术逐渐出现,这些技术的出现和发展为发展导弹提供了必要的技术基础。

第二次世界大战后期,法西斯德国为对抗美、英轰炸机群,取得战争的主动权,在使用所谓“复仇武器”V-1和V-2导弹的同时,研制了比高炮更有效的地空导弹,如“龙胆草”、“莱茵女儿”、“蝴蝶”和“瀑布”等。这些最初的地空导弹虽然没有来得及投入使用,法西斯德国即告覆灭,但却证明了波束制导的可行性。1944年,美国也曾研制了“云雀”和“小兵”两种地空导弹,据说这些导弹主要是为了对付日本的“神风”自杀飞机,但均没有达到实用阶段,战争就结束了。20世纪30年代至40年代末,可以视为地空导弹武器系统初级试验研制阶段,尽管没有投入实战使用,但对地空导弹武器系统的发展做了许多开拓性工作。

第二次世界大战后,在德国地空导弹研究的基础上,美、苏、英等国开始独立进行地空导弹武器的研制工作,特别是进入20世纪50年代后,美、苏两国军备竞赛开始并逐步升级,极大地推动了导弹武器的发展。20世纪50年代,高空远程战略轰炸机成为空中主要威胁,针对这种空中威胁,从20世纪50年代中期开始,美、苏、英等国相继研制并装备了一系列地空导弹武器系统。美国空军于1952年9且装备了“波马克”,美国陆军于1953年12月装备了“奈基”I,1958年装备了“奈基”Ⅱ以及“黄铜骑士”(舰空型)等型号;前苏联国土防空军1954年装备了SA-1(G-25)、SA-2(C-75)、SA-3(C-125)等型号,前苏联陆军60年代初装备了SA-4(C-175)、50年代末装备了SA-5(C-200)等型号;英国空军1957年装备了“雷鸟”、1958年装备了“警犬”等型号;瑞士于50年代后期装备了“奥利康”等型号。这一时期发展的地空导弹被称为第一代地空导弹。

第一代地空导弹武器系统的特点是中高空、中远程,作战半径一般为30千米~100千米(“波马克”可达320千米、“波马克”B型的最大射程达700千米),最大射高达30千米。导弹采用多种推进系统,如液体火箭发动机、固体火箭发动机、液体火箭发动机和固体火箭发动机组合以及冲压发动机和固体火箭发动机组合等。制导控制系统采用波束制导、指令制导和半主动雷达寻的制导。这一时期地空导弹具有许多共同的特点,这与当时的空袭装备和作战方式有关。如均以当时的高空轰炸机和高空侦察机为主要作战对象,因此强调导弹的高空、远程射击能力。而一个系统只能射击1个目标(单目标通道)则是受当时技术条件的限制。这些特点被作为第一代地空导弹的主要划分标准。

第一代地空导弹主要采用20世纪40年代至50年代的技术,由于受当时技术条件的制约,第一代地空导弹采用分离元器件,电子设备以电子管为主体,体积大、稳定性差,导弹笨重(“波马克”B导弹的发射质量7257千克),地面设备庞大(SA-2导弹的地面车辆达60多部)。因此第一代地空导弹主要采用固定或半固定形式,地面机动性能较差,使用维护复杂,可靠性较差,抗干扰能力低。

第一代地空导弹的出现,使各国具备了一种全新的防卫高空、远程空中攻击的有效手段,并在射击纵深、高度和精度上远远超过了高炮。在20世纪50年代末、60年代初典型的战场环境下,地空导弹一般可以达到50%以上的单发杀伤概率,而同时期的高炮仅为0.2%左右。这种新式武器同时还具有“面”防御能力,与高炮的“点”防御相比,它更能适应当时防空作战的需要。因此,从第一代地空导弹诞生开始,就很快受到世界各国的重视,并大量装备防空部队,成为20世纪50年代至60年代地面防空装备的主体。

从20世纪60年代初期开始,第一代地空导弹又出现了一系列的改进型,其中改进最多的是前苏联的SA-2导弹。这些改进型虽然在总体作战性能上相对其原型普遍有一定的提高,但在本质上仍属第一代地空导弹。目前,除少数国家和地区外,第一代地空导弹大部分都已被淘汰,在役的均为其改进型。

在第一代地空导弹的众多型号中,应用最广泛的是SA-2导弹,SA-2导弹是第一代地空导弹的典型代表,同时也是第一代地空导弹中唯一经过大量实战检验的地空导弹武器系统,因此SA-2导弹被公认为是第一代地空导弹中最为成功、最具代表性的型号。

三、第二代地空导弹

进入20世纪60年代后,各种高性能飞机研制成功,地空导弹所面临的目标特性发生了较大变化。随着第一代中高空地空导弹武器系统在实战中的使用,迫使空中目标采用低空突防和电子对抗技术。新的空袭方式促进了地空导弹武器系统低空性能和抗干扰性能的提高和机动式低空近程地空导弹武器系统的发展。

第一代地空导弹在设计时主要针对20世纪50年代机动能力很差的高空轰炸机和高空侦察机,因而在射击机动性能较好的新一代作战飞机时效能极低。在越南战争中,美军F-4战斗机飞行员通过采用剧烈的垂直机动,在大多数情况下既可以摆脱越军SA-2导弹的攻击,这种机动动作最终发展成一种标准的反导弹战术动作——山羊跳机动。从20世纪60年代开始,空袭作战在战术上发生了一些新的变化,低空、超低空突防成为一种常见而有效的作战手段,第一代地空导弹低空作战能力的不足成了一个致命的弱点。在第二次中东战争中,以色列空军采用低空、超低空进入与反导弹机动相结合的作战方式,成功地躲避了埃军SA-2导弹的攻击,使得埃军发射的322枚SA-2导弹竟没有击落一架以军飞机。战争的实践表明,防空的重点由高空向低空、超低空转移已成为一种趋势。

20世纪60年代空中战场的另一个变化是出现了针对地空导弹武器系统的电子干扰。在我国的国土防空中,针对我国地空导弹的打击,美国在台湾的U-2飞机上加装了电子预警装置(12系统)和电子干扰系统(13系统),导致了几次防空作战的失利。在越南战场上,美军通过采用电子干扰措施,使越军SA-2导弹的射击效果逐年降低。1965年,越军平均发射13枚SA-2导弹就可击落一架美军飞机;而到1966年增加到了33枚;1967年增加为55枚;到1972年,平均发射85枚导弹才能击落一架美军飞机。尽管在越南战争期间越军SA-2导弹营的数量一直在大幅度扩充,但始终没有对美军飞机构成致命威胁,美军的电子干扰起到了十分重要的作用。可以说,电子干扰与反电子干扰问题是地空导弹武器与空袭兵器对抗中出现的一个新矛盾,这一矛盾的优势取向直接决定着地空导弹的作战效能。

作战环境的变化对地空导弹的发展提出了新的要求,同时,新技术革命兴起所带来的电子技术、计算机技术、激光与红外技术的迅速发展,为研制新型地空导弹武器系统提供了必要的技术基础。在这些因素的刺激与推动下,地空导弹进入了一个新技术应用的全面发展时期。除了美、苏、英等国外,法国、德国、意大利、日本、以色列、瑞典、瑞士也相继加入了地空导弹研制国的行列。从20世纪60年代中期开始,新的地空导弹型号不断出现,到70年代末期,先后出现了近30种新型地空导弹和近20种舰空导弹,其中最具代表的型号有:前苏联的SA-6、SA-8导弹,美国的“霍克”、“小槲树”导弹,法国的“响尾蛇”导弹,英国的“长剑”、“山猫”导弹,法、德联合研制的“罗兰特”导弹等。
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------第3章 地空导弹的诞生与应用(3)------

这一时期的地空导弹多为低空近程型号,集中反映了各国在相关技术领域的实力。第二代地空导弹采用了大量的新技术与新体制,技术水平较第一代有明显提高。如单脉冲雷达、光学与电视跟踪、主动半主动寻的、固体火箭发动机、一体化筒弹等技术,并广泛采用了计算机和数字信号处理技术。在推进系统方面,淘汰了战勤操作相对繁杂的液体火箭发动机,主要采用固体火箭发动机、冲压发动机和整体式固体冲压火箭发动机等推进系统。在制导控制系统方面,除无线电指令制导外,红外制导、激光制导和光-电复合制导等制导方式得到了迅速发展,并且由单一制导方式转向复合制导方式,使武器系统的抗干扰能力大幅度提高。在杀伤技术方面出现了破片聚焦战斗部、多效应战斗部和链条式战斗部,提高了导弹战斗部的杀伤效率。此外,由于广泛采用自动化技术,提高了武器系统的自动化程度,缩短了系统的反应时间。系统设计强调地面设备的小型化与机动能力,并将电子对抗能力作为系统的一个重要设计目标。由于这一时期的地空导弹在所采用的技术、所体现的性能和特点与作战使用方式上,相对50年代的地空导弹有很大区别,因此这一时期研制的地空导弹武器系统被称为第二代地空导弹。

与第一代地空导弹相比,第二代地空导弹具有以下特点:

1.强调系统的低空性能

在第二代地空导弹发展初期,美、苏等国都试图研制能够覆盖从几十米的低空到20千米以上的高空,射程在50千米以上的全空域型地空导弹。但在当时的技术条件下,由于雷达和导弹性能的限制,这种全空域型的地空导弹被证明是不切实际的。因此后来的地空导弹重点向中近程、中低空、超低空方向发展,其射程一般为10千米~20千米,作战高度集中于50米~3千米的中低空与超低空空域。为了保证系统的低空性能,要求雷达系统具备较好的低空地物回波抑制能力,因此在搜索与制导雷达中广泛采用了动目标检测或多普勒工作体制。

2.导弹机动能力与射击精度提高

针对第一代地空导弹弹体庞大、机动性差的缺点,第二代地空导弹大多采用了单级或多级一体的固体推进系统,不但使导弹的体积、质量降低,而且一体化结构使弹体保持了较好的气动外形,有利于提高其机动性能。第二代地空导弹一般具有10克~20克的海平面机动能力,大大高于同一时期作战飞机的机动载荷,因此使反导弹机动成为一种过时的手段。

第一代地空导弹大部分采用雷达无线电指令制导,这种制导方式强烈依赖于地面雷达的测量能力,其制导精度由于受雷达测量精度的影响往往比较低,因此通常通过采用大型战斗部保证导弹的杀伤效果。在第二代地空导弹中则大部分采用了自导引方式,如主动、半主动雷达寻的和红外寻的制导方式,即利用弹上制导设备测量目标,并控制导弹的飞行。自导引制导方式大大提高了导弹的射击精度,减小了战斗部质量,同时还使导弹具备了某种程度的“发射后不管”的射击能力,减少了导弹对地面雷达的依赖,提高了射击的灵活性。

3.系统的小型化与机动性

由于对地空导弹的射程、射高的要求不再像第一代那么高,加上技术上的进步,第二代地空导弹普遍实现了系统的小型化,同时也提高了武器系统的机动能力,主要作战设备一般装载于轮式或履带式越野底盘上,具备在各种道路条件下的机动转移能力,从而使地面防空由固定式或半固定式向全机动式转变。

除此之外,第二代地空导弹还具有抗干扰性能较好和同时射击多目标的特点。实际上,早期的第二代地空导弹并没有解决多目标精确跟踪问题,多目标射击能力大多是通过采用多个独立的射击单元实现的。如法国的“响尾蛇”导弹采用3部发射制导车实现同时射击3个目标的能力。

第二代地空导弹有效地填补了第一代地空导弹与高炮之间的火力空白区,提高了对战术攻击飞机的抗击能力。同时,第二代地空导弹由于在小型化上的进展,在体积、价格上相对第一代均大大降低,因此其装备范围得以大幅度扩展。除了应用于要地防空外,还广泛应用于野战防空,其相应的舰空型不仅能装备大型舰只,而且能装备中小型舰只,从而导致海军编队中出现了一个新的舰种——导弹护卫舰。

20世纪60年代至70年代,频繁的国际冲突对地空导弹的发展产生了一定的推动作用,导致地空导弹的研制国和装备地区进一步增多,其中西欧国家在第二代地空导弹研制上投入了更多的力量,研制的型号也多于美、苏。同时,除了传统的军事大国和热点地区外,大量的中小国家也购买并装备了大量地空导弹。

第二代地空导弹在战争中的第一次大规模使用是1973年的第四次中东战争,针对以色列空军的低空、超低空突防战术,埃及军队大量使用SA-6导弹与23毫米高炮混合部署,在战争的前3天就击落了81架以军作战飞机,一度使以军飞机无法出动。后来,由于以军采用了强有力的对抗措施以及埃、叙在战略上的失误,SA-6导弹没能进一步发挥更大作用,但这次战争充分证明了第二代地空导弹的威力。在1982年英阿马岛战争中,英军的“长剑”和“海标枪”等地空与舰空导弹也发挥了重要作用。

在经历了20世纪60年代至70年代的高速发展之后,第二代地空导弹在各国均已形成较为完备的型号序列。80年代后,随着战场环境的变化和技术上的进步,以中、低空为主的第二代地空导弹开始进入改进与提高时期。美、欧等西方国家出于各自防务的需要,开始大力发展各自的改进型地空导弹。改进的重点是已比较成熟的第二代地空导弹,像法国的“响尾蛇”、英国的“长剑”、法德合作的“罗兰特”等导弹,都发展了一系列的改进型号,以适应不同时期、不同地域、不同环境下的防空作战需要。这些改进型号的特点是在已有成熟型号的基础上逐步改进,因此技术风险小,项目投资少,研制周期短。但改进型往往在性能指标上受到其原型的限制,改进的余地较小。

在这一时期,前苏联以及后来的俄罗斯在中、低空地空导弹发展上走在了美、欧的前面,SA-15(TOR)、SA-17和SA-19等新型号地空导弹相继诞生。其中最具代表性的是SA-15导弹,它在同类导弹中率先实现了一系列技术突破,包括相控阵天线与垂直发射技术的应用,搜索、指控、制导、发射的单车一体化,“边走边打”能力,以及真正的多目标射击能力等,其作战性能大大优于同时期西方的地空导弹。SA-15地空导弹的技术性能在很大程度上代表了中、低空地空导弹的发展趋势。实际上,无论是技术上还是作战性能与特点上,SA-15等地空导弹都已与第二代地空导弹中的先期型号有很大提高,在许多方面已接近甚至超过了目前的第三代地空导弹,并且随着军事需求的发展和技术上的进步,这一类地空导弹还在不断发展完善,更新的型号也已出现或在研制中,但习惯上仍将它们视为是第二代地空导弹。

在第二代地空导弹发展的同时,从20世纪60年代中期开始,仿照反坦克导弹的结构,出现了一种新型的地空导弹,这种导弹将制导系统、发射系统和导弹合为一体,在体积、质量上大大缩小,可适应单兵或轻型车辆运载与发射的需要,因此称为便携式或肩扛式地空导弹。在分类上,它属于超近程、超低空地空导弹。早期的便携式地空导弹有前苏联的SA-7、“箭”Ⅱ、美国的“红眼睛”、“毒刺”和英国的“吹管”。便携式地空导弹的出现使装备地空导弹的国家和地区的数量大幅增加。

便携式地空导弹可由1名~2名士兵携带,行军时背在肩上,作战时用立姿或跪姿肩扛发射。导弹采用红外寻的方式,发射后不管。在便携式地空导弹基础上发展的多联装车载型可用4枚~8枚导弹齐射一个目标,大大增强了火力密度。此外,便携式导弹还具有战斗使用方便、操作维护简单、成本低廉等优点,它不需要任何目标指示或引导设备的支持,只需要射手通过目视或简易瞄准设备将导弹对准目标方向即可射击,因此在作战使用上具有很高的灵活性。但是,由于受自身结构与体积的限制,便携式地空导弹射程近、威力小、敌我识别困难、难以对付高速机动目标。SA-7导弹1972年初开始在越南战场使用,起初射击精度较高,但往往只能击中飞机尾喷管,大多数情况下不能有效杀伤目标,后来由于美军使用了闪光弹,进行红外干扰,作战效果逐步降低。为此,前苏联对SA-7导弹进行改进,发展成SA-7B导弹。

20世纪80年代中期,便携式地空导弹出现了第二个发展高潮期,出现了后来被广泛使用的美国的“毒刺”导弹和前苏联的SA-14(SA-16)导弹,此外还有法国的“西北风”导弹和英国的轻型“标枪”导弹,一般称它们为第二代便携式地空导弹。这些导弹在作战空域、抗红外干扰能力、敌我识别能力和杀伤威力上相对第一代便携式地空导弹都有较大提高。近年来,俄罗斯在SA-16导弹基础上发展了SA-18便携式地空导弹,SA-18导弹实现了导引头技术的双信道化,这被认为是便携式导弹的一大突破,因此SA-18导弹也被称为第三代便携式地空导弹。同时,由便携式地空导弹与近程高炮构成的弹炮结合系统也得到了重视和发展。

四、第三代地空导弹

到20世纪60年代,经过近30年的大力发展,西方各国基本上已具备了较为完整的防空体系。在这个体系中,第一代的中高空、中远程地空导弹主要担负中高空域的防空任务,而第二代的中低空、中近程地空导弹与便携式地空导弹和高炮构成了覆盖从几十米的超低空到几千米中空的复合型防空火力网。这种由多种不同型号兵器构成的综合体系在当时被认为是地面防空火力的最佳部署方式,其中最完备的是前苏联的防空体系。但是,从20世纪70年代开始,经过越南战争,第三次、第四次中东战争等较大规模的地区性冲突后,对空袭作战重要性的认识被提高到了一个新的高度,空袭与反空袭作战的形式与内容都发生了一些新的变化,这些变化主要体现在以下两个方面:未完待续......欲知下回,请关注微信公众号: xiaoyida_com ,回复 xse97174 获取完整内容!
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本小说内容节选自:外文原版小说 《地面保护神——地空导弹》

作者:汪洋
最后更新于:2016年09月08日
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