以色列“雀鸟”系列弹道导弹靶弹
2014-03-04骆嘉冯定汉
骆嘉 冯定汉
以色列通过“箭”式导弹的开发,使其成为世界上弹道导弹防御技术发展最快的国家之一,其中弹道导弹靶弹功不可没,以色列的弹道导弹靶弹系列也因此出口美、法等导弹技术大国。比如其最近推出的“银雀”靶弹就引起了人们的關注。这种靶弹性能如何?以色列为什么坚持不断地开发弹道导弹靶弹呢?
“雀鸟”系列的发展
“银雀”靶弹是以色列“雀鸟”靶弹系列的最新产品,而“雀鸟”靶弹系列是以色列“箭”式导弹防御系统计划的一部分,与“箭”式系统都由在导弹方面有丰富经验的美国雷锡恩公司和以色列拉斐尔公司开发。该系列经历了从“黑雀”到“蓝雀”到“银雀”的三个发展阶段。
“黑雀”弹道导弹靶弹 为应对中东地区快速增长的弹道导弹,以色列从1988年开始发展“箭”式防御系统。为了测试系统,在90年代初确定了弹道导弹靶弹开发计划,即“黑雀”项目。该项目以拉斐尔公司的“突眼”空对地导弹为原型。“突眼”是为以色列F-4战斗机研制的中程防区外对地攻击导弹,美军编号AGM-142,用来攻击陆上机动和固定目标。该弹于70年代研制,1983年开始装备以色列空军。全弹长4.57米,弹径0.533米,翼展1.72米,发射质量1360千克,采用固体火箭发动机。“突眼”为圆柱形弹体,头部有2片鸭式安定面,弹体中部稍后装有4片截梢三角形翼,尾部有4片可动的截梢三角形尾翼。
在“箭”1项目中,“突眼”被改装成“黑雀”,将原来的制导系统换成电脑编程控制系统,可根据预先储存的弹道数据控制导弹飞行,模拟多种弹道导弹目标特征。“黑雀”弹长4.85米,单级固体火箭助推,弹重1275千克,惯性/GPS制导,再入体不分离。它可以模拟“飞毛腿”B型弹道导弹。“飞毛腿”B射程50-300千米,头体不分离。
“黑雀”的发展非常成功,大量缩短了“箭”1系统的发展时间,也引起国际上许多国家的關注,法国空军就曾引进该靶弹,用于测试“紫菀”地空导弹的反导能力。
“蓝雀”弹道导弹靶弹 随着“箭”1项目的成功,以色列开始开发拦截能力更强的“箭”2系统,其主要拦截对象是射程比“飞毛腿”B更远的“飞毛腿”C/D型导弹,这时“黑雀”显得力不从心。“飞毛腿”C/D型导弹射程达到500千米,头体可分离,再入信号特征更小,而且由于采用了雷达或光学制导系统,具备一定的末段机动能力,弹道更加复杂。1996年8月20日,在“箭”2首次测试中,靶弹不得不采用雷达截面和有效载荷与“飞毛腿”C相仿由“箭”1导弹改装的TM-91靶弹。这迫使以色列开始开发射程更远、弹道更复杂的“蓝雀”靶弹,用来模拟更先进的“飞毛腿”C/D型导弹。
为此,“蓝雀”在“黑雀”基础上将弹体加长到6.51米,仍采用单级固体火箭助推,弹重增加到1900千克,采用GPS及惯性双备份系统制导,高度控制采用3轴系统,再入体可以与弹头分离。它可以模拟“飞毛腿”C或D型导弹飞行全程的几乎所有弹道和姿态、速度、热辐射以及雷达反射截面等信号特征,甚至可以在一定程度上模拟伊朗的“流星”系列导弹。“蓝雀”在“箭”2系统的发展中发挥了重要作用,但始终处于以色列的高度保密之下,直到2007年7月,以色列才首次公开了F-15D战斗机挂载“蓝雀”靶弹的照片。拉斐尔公司透露,“蓝雀”靶弹还可携带模拟的化学或高爆战斗部,并在助推段以后还具有3轴姿态控制能力以及中空瞄准能力。
“银雀”弹道导弹靶弹 随着拦截能力更强的“箭”3系统发展计划的展开,发展射程更远更复杂的靶弹迫在眉睫。2010年3月,以色列启动了“箭”3系统新Block5升级工作,将把“箭”2和“箭”3导弹并入独立的防御系统。IAI公司、拉斐尔公司及合作者波音和雷锡恩公司提交了新型“箭”3靶弹的建议,最终拉斐尔公司的“银雀”靶弹被采用。
“银雀”比先前的“黑雀”和“蓝雀”更大更快,主要用于模仿飞毛腿C/D和以色列“流星”3导弹,弹长8.39米,单级固体火箭助推,弹重3130千克,GPS及惯性双备份,高度控制采用搭载在再入体上的3轴系统,采用头体分离设计。按照合同,拉斐尔公司在2012年末测试“箭”3导弹前交付了首批“银雀”靶弹。
“雀鸟”系列的性能特点
试验能力更加灵活 “雀鸟”系列靶弹可提供中到高保真度威胁模拟,用于对导弹防御系统传感器的复杂反应以及拦截弹的试验和训练。以色列在试验中大多采用空中发射,实际上该系列靶弹还具备陆上或海上发射能力,还可按客户需要改变外形,使电磁和红外信号更逼近模拟对象。该靶弹系统还具有齐射能力,用于模拟多枚导弹突然袭击。而“银雀”靶弹模拟范围更广,发射更灵活,这使“箭”式系统的试验方案更灵活。
准备步骤更加快捷 靶弹的试验准备包括威胁的方案设计,弹道及电磁信号等飞行特征的设计,试验场地和设施的准备,以及发射弹道程序的编制与加载等等。从“蓝雀”发展到“银雀”,靶弹任务准备及批准更加快速且简单,目标运行软件很容易在飞行前程序中加载。特别是从“蓝雀”开始,飞行控制程序安装在再入体上,弹体和再入体的飞行控制一体化,加载程序时只需一次,大幅减少了试验;隹备时间。从拉斐尔公司公布的情况看,一次复杂飞行模拟测试的准备时间不超过3个月。
运用方式更加实际 “雀鸟”系列靶弹采用了其它国家较为少见的空中发射方式,这与以色列国土狭小是分不开的。在不得已采用“箭”1改造的TM-91陆射靶弹时,以色列只有将其安排在海上发射,才能满足射程的模拟要求。而空中发射将发射点提高,使以色列的有限地理空间可用来展示用于拦截的飞行中段和末段过程。“黑雀”和“蓝雀”由F-15战斗机搭载,“银雀”的载机采用C-130军用运输机,这使“雀鸟”系列靶弹的外形和重量发展基本不再受限制。
载荷通用性更好 “雀鸟”系列靶弹尽可能采用了通用化设计。例如,“银雀”在弹头的控制系统和框架配置上采用了与“蓝雀”基本相同的设计,弹头的头锥、电子系统等都得到了继承。“银雀”还采用了模块化弹头设计,目前公布的三种弹头载荷分别是水、高爆炸药及实心弹头,分别模拟化学战剂、爆炸弹头与核弹头。这些弹头可与“蓝雀”兼容,降低了拦截试验和靶弹开发的成本。endprint
威胁模拟更加全面 “雀鸟”系列的威胁模拟能力越来越全面。由于美以合作的“箭”3系统将通过Block5升级项目将弹道导弹防御区面积扩大50%,这要求靶弹射程更大,弹道更高更复杂。
“银雀”在弹长加长到8.39米后,足以模拟射程1300千米以上的伊朗“流星”3弹道导弹。该靶弹系统很容易调整弹道、遥测、雷达应答器及飞行终端系统,以满足试验射程和飞行特征的需求。该靶弹的弹头装有3轴姿态控制系统,能在飞行末段高度机动。在拥有丰富程序的自动飞行终端系统的控制下,再入段可采用大倾角高速标准、螺旋和高度随机机动等多种弹道,甚至具备一定的中空瞄准能力。
采用同样系统的“蓝雀”靶弹在所有任务中均未出现过失误。
“雀鸟”系列的发展动因
检验反导系统能力的需要 以色列“箭”式反导系统的弹头采用高爆定向破片式战斗部,能在50米半径内摧毁目标,与美国的碰撞杀伤方式有很大区别。末端导引装两套导引头,高空捕获、跟踪战术弹道导弹用被动红外自动导引头模式,低空拦截时采用主动雷达自动导引头模式。“箭”2系统的拦截高度从10千米一直到50千米。该系统原计划用于拦截高度3万米的近程弹道导弹,但面对日益增多的射程超过1300千米的中程弹道导弹(伊朗“流星3”导弹)威胁,美国帮助以色列将拦截高度提高到50千米,还能尽可能消除拦截时造成的碎片或爆炸、生化等危险弹头引起的二次危害,还可能在大气层外拦截携带核弹头的弹道导弹。“箭”2在开发初期的2005年12月,曾使用“黑雀”勉强完成试验。试验中,从飞越地中海上空的F-15上发射了一枚模拟伊朗“流星”3的“黑雀”,地面雷达跟踪了靶弹并将其弹道数据传给指挥中心,该中心对这些数据进行处理后,向位于特拉维夫南部军事基地的“箭”2发射单元发出了拦截指令,“箭”2摧毁了模拟目标。这次试验由于“黑雀”的飞行高度、速度及弹道复杂性都与伊朗“流星”3相差很远,因此受到内部质疑,为此以色列在2009年4月用“蓝雀”再次进行了试验,才得到军方认可。可见,“雀鸟”系列主要是为检验以色列新型导弹防御系统的能力。
与导弹防御计划同步 以色列“箭”式导弹防御系统的发展已实现四级跳,历时近30年,分别开发了试验型的“箭”1,尺寸稍小、重量较轻的“箭”2,可供以色列部署的改进型“箭”2,可拦截中远程导弹的“箭”3,目前正在改进“箭”3系统。由于前期试验与靶弹开发不同步,不得不采用改装型靶弹或到美国测试。为此,“银雀”从“箭”3立项之初就开始开发,并在2012年“箭”3测试时交付,基本与“箭”3的发展同步,保障了其试验。
高度仿真威胁类型的需要 以色列导弹防御组织前主任乌兹鲁宾称,像伊朗“流星”和朝鲜“舞水端”导弹射程可达2000-3500千米,并采用出乎意料的弹道再入,“银雀”必须具有更灵活的弹道才能模拟这种威胁。这种情况在“箭”2的发展中出现过。2004年8月,“箭”2试验第~次拦截仿分离式“飞毛腿”D型弹道导弹靶标时,未能实现拦截。该型靶弹的弹头在数万米高空与发动机分离,“箭”2成功识别了弹头,但向该目标机动飞行时,一个控制推力矢量喷管的电子元件却引导导弹偏航,使拦截失败。可见,靶弹能力的增强,检验出了拦截系统的问题。经过改进后,以色列开发出“箭”2Block4型导弹。在2008年的4月测试中,以色列F-15战斗机在高空发射1枚“蓝雀”靶弹,靶弹在爬升到近3万米的高空后,头体分离来增加拦截的难度。测试中,“箭”2的雷达捕捉到目标并模拟完成了拦截。“银雀”的出现正是为仿真射程更远、弹道更复杂的伊朗导弹,为“箭”3的发展提供测试依据。
灵活安排试验计划的要求 以色列计划发展一个高低两层的中近程导弹防御体系,低层近程反导防御(1.8万米以上、2万米以下)主要由“爱国者”系统负责,高层中程反导防御(2万-5万米高、90千米以内)由“箭”系统负责。如果进一步发展高层远程反导防御(4万-15万米高、200千米以外)系统,一是进一步提高“箭”2/Block3/4导弹的有效射高和斜距,二是发展类似美国“萨德”系统的“箭”3系统。为检验这一复杂的防御系统,需要靶弹模拟不同高度、不同电磁辐射特征、不同弹道特征和飞行轨迹的导弹。此外,为满足各层试验要求,还要缩短靶弹的弹道设计、特征方案等准备时间,这是以前的靶弹项目无法完成的。而“银雀”在这些方面都有较好的设计,能满足以“箭”3为核心的多层导弹防御系统的各种试验设计。endprint