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英国SPEAR Cap 3空面导弹研发现状评析

2016-07-14吴思亮张巍陈宇

航空世界 2016年6期
关键词:英国国防部雷神炸弹

吴思亮+张巍+陈宇

SPEAR Cap 3空面导弹是英国武器装备换代的重点采购项目,但是自启动以来一直面临诸多政治和工业方面的难题,最高决策层、规划部门和预算部门针对导弹性能、成本、研发程序、技术风险、互用性、知识产权、本土工业实力、与伙伴和盟国关系等方面存在各种争论。经过近几年的发展论证,英国国防部目前基本形成了两种采购方案,并且有望在2016年内确定最终方案进入实质采购阶段。

采购方式转变催生SPEAR Cap 3导弹项目

长久以来,英国采购武器一般会采取两种方式,一种是选择“军事现货供应”(MOTS)的方式,引进美国研发的武器系统,另一种是英国提出原始需求,在全欧洲范围内合作研发。比如,英国参谋部发布SR(A)1239号需求公告,采购新一代超视距空空导弹(BVRAAM)就是其中的典型范例,欧洲导弹集团(MBDA)的“流星”(Meteor)和雷神公司领导的团队研发的AIM-120先进中程空空导弹(AMRAAM)的衍生型号“未来中程空空导弹/增程空空导弹”参与竞争,“流星”最终在2000年5月中标。

国际战略研究所军事航空高级研究员道格拉斯·巴里认为,SR(A)1239号需求公告是英国武器装备采购的一个分水岭,一面是在国防采购中考虑政治因素的模式,一面是只考虑价格合算,不考虑本土工业实力和导引头、推进器等技术因素。SR(A)1239号需求公告发布之后,英国政府此后的装备采购不再单纯考虑军事能力,而是寻求提高本土制造能力,在英国和欧洲重塑制导武器的研发生产能力。

2005年12月的《国防工业战略》(DIS)制订了英国本土国防企业发展路线图,该战略认为英国的军事工业基础相对薄弱,完全放开国际竞争将使关键的工业能力面临风险,因此需要保留工业设计、发展、装配、支持和升级复杂武器系统的能力,要求从2007年开始进一步增加需求和投资。根据《国防工业战略》的政策导向,2006年7月,欧洲导弹集团英国公司联合QinetiQ公司、罗塞尔公司和泰利斯英国公司,创建了“团队综合武器系统集团”(Team CW),负责英国的大部分导弹系统及其它关键武器装备的开发、生产和服务,用可支付的方式满足英国对复杂武器系统的需求,同时确保英国能在武器采购过程中提升自身的工业实力,“团队综合武器系统集团”从此获得了发展的最初动力,向提高本土制造能力迈出了关键一步。

2010年3月,英国国防部与欧洲导弹集团签订了“业务管理初始协议”(PMA-I),这份双边长期合作协议规定英国国防部每年与欧洲导弹集团签订价值6亿英镑的多个项目的合同,是英国国防部和欧洲导弹集团为英军提供复杂武器系统的一个重要手段。此外,英国国防部与欧洲导弹集团还签订了具体合同,包括3.3亿英镑的非竞争性初始工作包,其中就包含执行新型空面精确制导导弹的评估阶段计划,满足英国国防部100千克级“在射程处可选的精确效果”(SPEAR)项目第三阶段(Cap 3)的能力需求。

SPEAR满足英军防区外武器需求

英国国防部要求SPEAR导弹具有网络中心战、低附带毁伤和从防区外对多个移动和固定目标进行打击等能力,能够挂载到多种武器平台,比如由F-35联合攻击机的内置弹舱携带多枚该型导弹。此前,雷神公司的“宝石路IV”(Paveway)精确制导炸弹满足了SPEAR第一阶段(Cap 1)能力要求,欧洲导弹集团的双模“硫磺石”空面导弹构成了第二阶段(Cap 2)能力需求的基础。SPEAR第三阶段能力需求起源于21世纪初,当时英国皇家空军和国防部根据英军在1999年科索沃战争中暴露出的不足,提出了全天候打击固定、移动和装甲目标的防区外空面武器的需求,尤其是对时间敏感的移动目标。

随后,英国对SPEAR Cap 3提出了具体需求:打击精度高,附带效应低,导弹长约2米,直径18厘米,重量小于100千克,涡喷发动机提供导弹所需要的高飞行速度,配装惯性/卫星导航定位装置(INS/GPS),能够通过数据链近似实时地获取目标要素的修正信息,能够摧毁/击败固定、移动和需要重新定位的目标,包括高速运动中的坦克装甲车辆、加固的建筑物、防空系统、导弹发射装置和海上舰船等多种目标,适用于复杂、高危作战环境,具备全天候昼夜打击能力,限定交战规则(RoE),具有较远的射程保证飞机在防区外发射,避开敌方的一体化防空系统(IADS)。

此外,SPEAR Cap 3 要能够从F-35B联合攻击机的内置弹舱投射,能够作为一种备用武器整合到欧洲“台风”战斗机之上。英国皇家空军要求SPEAR Cap 3的战术射程达到130千米(70英里),目前计划在2020年中期与F-35联合攻击机同时形成初始作战能力(IOC),略晚于欧洲“台风”战斗机形成初始作战能力的时间。

英国国防部投资审批委员会(IAC) 2014年4月发布的一份评估报告显示,英国国防部准备在2015年底对SPEAR Cap 3项目进行初始投资,虽然没有正式开始竞标,欧洲和美国的多家公司开始拿出各自的研发方案参与项目竞争。欧洲导弹集团希望利用现有成熟技术,重新研发一种全新导弹来满足英国的项目需求;雷神英国公司计划采取“现货供应”的方案,用GBU-53B“小直径炸弹II”(SDB II)参与SPEAR Cap 3项目竞争。

欧洲导弹集团:打造第五代武器

欧洲导弹集团认为SPEAR Cap 3是与F-35联合攻击机等第五代战斗机(原称为第四代战斗机)相匹配的“第五代武器”,计划把“流星”空空导弹发展成空面导弹参与SPEAR Cap 3项目,在全球市场提供一种具备综合能力的武器系统。

2010年,欧洲导弹集团从开始评估SPEAR Cap 3项目,2011年中期公布了100B基本设计方案(DBS),并且将竞标导弹型号正式命名为“长矛”(Spear,直接用项目缩写做导弹名称)。“长矛”导弹采用涡喷动力结构、盒型弹体、高位置安装的掠翼、十字尾翼和下方平直进气口设计,是一种中程(139千米)迷你巡航导弹,在F-35的两个内置弹舱都能够装载4枚,同时适用于“台风”的MILSTD-1760和F-35的UAI接口标准。

2012年中期,公司将弹体调整为巡航导弹的横截面,直径与“宝石路”相同,背侧安装外掠翼,将进气口布局变为两侧进气,尾翼采取由3枚弹翼组成的Y型结构。中段制导通过惯性/卫星导航定位装置(INS/GPS)方式实现,双路数据链具有传输指令、修正目标参数或终止打击任务的功能。采用毫米波(mmW)和半主动激光(SAL)双模导引头负责末端制导,同时具备自主寻的和半主动激光寻的两种模式,适应交战规则带来的限制。为实现打击多种目标和减少附带毁伤的要求,公司计划安装“多效应战斗部”(MEW)和多种引信,根据不同目标灵活选择使用。导弹采用1台涡喷发动机,飞行速度为高亚声速,射程可达100多千米,作战灵活性和武器平台的生存能力都有所提高。2012年普拉特·惠特尼公司与欧洲导弹集团签订合同,为SPEAR Cap 3评估阶段提供TJ-150涡喷发动机。尽管“长矛”导弹可不依赖于网络,但也将与英国国防部的“网络赋能能力”(NEC)框架完全相容。

欧洲导弹集团的设计研发借鉴了英国国防部现有项目的技术成果,并且在评估阶段做了降低研发风险的其他努力。比如,“高效传感器”第2阶段项目(S2E2)目标是研发网络化武器系统,利用“宝石路”导弹的弹体加装新型数据链、GPS系统、数字引信和一部不受射程限制的激光目标指示器,使武器在最大航程和通信距离上实现精确制导,英国国防部国防科学技术实验室(Dstl)、欧洲导弹集团和QinetiQ公司都参与了研发。另外,“武器数据链2”项目已经将Link16数据链整合到“时间敏感目标测试台”(TST-TB),利用一种为网络化武器系统试验和验证Link16数据链支持SPEAR Cap 3导弹的作战过程。

欧洲导弹集团在SPEAR Cap 3项目评估阶段的工作重点是从“台风”战斗机上进行的飞行测试,计划在2015年验证弹体和推进系统的安全分离、导弹初始阶段飞行控制(导弹发射、展开弹翼自由飞行)、推进和飞行动力等内容。公司希望“长矛”导弹达到“技术准备级别”(TRL)6级标准,并且将会不断提高技术成熟度级别,为下一步的验证和制造阶段竞标做准备,最终作为英国的“自主综合武器采购渠道”的一部分交付。

但是,SPEAR Cap 3并非必然进入自主综合武器采购渠道。英国国防部投资审批委员会表示,考虑到未来的成本、能力、技术成熟度和平台整合等方面因素,仍然会在项目上考虑其他多种选择。目前,英国国防部正在严格监督导弹研发以及与F-35整合产生的临时成本,根据以往经验,这两项的综合成本将达到7.5亿~8亿美元,必须追加投资才能满足SPEAR Cap 3的潜在需求。负责领导综合武器系统采购工作的英国国防部武器评估与能力保证组织(WECA)表示,雷神导弹系统公司的小直径炸弹II(SDB II)也能够满足英国的能力需求,因此也是重要的备选方案。

雷神:小直径炸弹II参与项目

在欧洲导弹集团的研发一种全新导弹方案之外,英国也在考虑“军事现货供应”的采购方案,英国国防部武器评估与能力保证组织与空军司令部、国防装备和保障机构下属的空面攻击项目团队和国防科学技术实验室共同进行了为期8个月的深入研究,根据国防部提出的作战需求,对雷神公司小直径炸弹II的作战概念、性能、价格和可利用性进行了详细评估。

小直径炸弹II重93千克,最大滑翔距离64千米,采用三模导引头及高效毁伤战斗部,能够全天候打击固定及机动目标。三模导引头采用毫米波雷达、非制冷红外成像及半主动激光(SAL)等三种模式,多效弹头适用于多种战场目标,提高了防区外精确打击能力。非制冷红外成像导引头降低了武器的整个寿命周期成本,而且通过减少零部件数量提高了炸弹的可靠性。Link 16/UHF数据链能够在飞行中修正目标数据,并且向飞机发送武器状态信息。

从2010年开始,雷神公司就在F-15E“攻击鹰”上整合小直径炸弹II,并且成功完成了一系列飞行测试,验证了打击固定和移动目标的能力。F-35B和F-35C联合攻击机也进行了适配测试,验证结果表明F-35能够搭载8枚炸弹,每个武器舱搭载4枚。此外,雷神公司还在“台风”等非美军战斗机上整合了小直径炸弹II,正在研发一种接口设备,解决与“台风”的MIL-STD-1760武器接口不匹配的问题。

目前,小直径炸弹II已经进入到“工程制造与发展”(EMS)阶段,美国国防已经投资7亿美元,在F-35联合攻击机上发展与整合武器系统,计划于2021年在F-35的Block4批次上装备小直径炸弹II。小直径炸弹II已经签订的合同包括:到2018财年低速生产5枚导弹,根据2015年制订的“里程碑C”生产计划,一共为美军各军种生产17000枚,另外生产12000枚用于出口。

考虑到在美军的成功经验,雷神公司认为小直径炸弹II是一种低成本、低风险的解决方案,可以通过对外军售的方式满足英国SPEAR Cap 3项目的作战需求。目前,公司正在发起小直径炸弹II的宣传战,与可能参与项目的小直径炸弹II全球供应链上的英国合作伙伴进行谈判,并与英国协商了本土制造的相关问题。2014年6月,雷神公司位于苏格兰葛兰罗塞斯的工厂开始生产小直径炸弹II的制导和控制单元,使葛兰罗塞斯成为小直径炸弹II电子器件的“全球工厂”。2014年11月,雷神英国公司公布了“宝石路IV”型精确制导炸弹的供应商,泰利斯英国公司和Exelis EDO MBM技术公司等将参与小直径炸弹II的未来制造工作,共同完成价值3.3亿英镑的合同。

未来:欧洲导弹集团与雷神继续竞争

综合对比而言,小直径炸弹II虽然与“长矛”外形相似,但是在作战概念上却有着明显差异。小直径炸弹体积小、重量轻,每架战机一个飞行架次可携带更多的弹药攻击更多目标,缺点是滑翔飞行的射程受限。“长矛”自带动力因此能够增加射程,减小导弹命中目标的时间,发射高度、飞机航向和任务计划方面都有更多的灵活性。由于在作战概念上存在明显不同,两家公司在竞标过程中也产生了激烈的争论。

欧洲导弹集团表示,英国目前的空中进攻能力比美国明显偏弱,需要引进一种武器增加打击目标的种类,英国国防部也一直在追求未来导弹的射程和射速,因此不会在SPEAR Cap 3上对这两大性能做出让步。再者,SPEAR Cap 3项目来源于SA-21“凯旋”(S-400)这样的一体化防空系统的现实威胁,只有保证飞机尽量从防区外最远距离发射,才能提高战术灵活性。小直径炸弹II在满足SPEAR Cap 3项目需求中存在的主要缺陷是,作为一种滑翔武器速度慢、射程近,尤其是缺乏动力武器的偏轴飞行能力,而且也无法进行复杂的多角度攻击,因此在高危作战环境中面临很多挑战。

雷神公司反驳了这种射程致胜的观点,指出美国已经对F-35和小直径炸弹II进行了整合,英国国防部也接受了美军的作战理念。雷神的论点是由于F-35具有强大的低可观测性特征,因此不必要求小直径炸弹II的防区外发射能力,既然已经斥巨资打造了隐身战斗机,就要在高危作战环境中加以有效运用。小直径炸弹II提供了可支持、低成本和较高技术准备级别的方案,能够满足SPEAR Cap 3项目90%以上的任务需求,是性价比很高的选择。此外,雷神也还强调正在对小直径炸弹II进行工程改造,在未来的产品中增加射程,同时也在改进制导软件和空气动力性能,准备在适当时候引入小直径炸弹II。

2015年1月,英国国防部投资审批委员会对SPEAR Cap 3项目进行了重新评估,论证了英军潜在的作战能力需求,明确了3个潜在的备选方案。一是维持目前的非竞争方案,欧洲导弹集团继续通过综合武器采购渠道交付SPEAR Cap 3。二是放弃欧洲导弹集团的方案,转而采用现货供应的方式采购美国对外军售的小直径炸弹II。三是在上述两个方案上展开竞争,将评估阶段延长到2016年,给英国国防部留出一定空间,将两种方案的性能和成本等因素放在桌面上讨论。

尽管SPEAR Cap 3项目未来将处于激烈竞争的局面,外界仍然认为欧洲导弹集团很有可能全力赢得项目,从而确保在英国综合武器系统能力建设乃至整个欧洲防务市场中的地位。对于英国政府而言,从美国采购现货的决策也会面临国内的各种质疑,因此需要慎重考虑这个决定英国制导武器未来的采购项目。据推测,英国下一届议会和政府在新出台的《战略防务与安全评估》(SDSR)中,将对国防部的军费预算做进一步缩减,国防政策和国防工业政策也会做相应调整,SPEAR Cap 3项目也将迎来发展的关键点。

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