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机载反导拦截武器的发展与思考

2016-10-12张笑颜

海军航空大学学报 2016年4期
关键词:海基助推反导

张笑颜,邹 强,辛 伟

(1.海军航空工程学院飞行器工程系,山东烟台264001;2.92819部队,辽宁大连114401)

机载反导拦截武器的发展与思考

张笑颜1,邹强1,辛伟2

(1.海军航空工程学院飞行器工程系,山东烟台264001;2.92819部队,辽宁大连114401)

考虑机载反导拦截武器在目标拦截匹配性、作战使用灵活性方面的优势,借鉴美国机载反导拦截系统在定向能和动能拦截武器两条路线的发展思路,分析机载反导拦截武器系统在空基平台、预警探测、指挥控制和拦截武器等方面的能力需求,引发依托岸基飞机平台和舰载飞机平台发展机载反导拦截武器的思考,梳理出发展机载反导拦截系统所需的关键技术,从而对反导防御体系和机载武器体系的发展具有良好的参考和借鉴价值。

机载武器;反导拦截;定向能武器;动能武器

提高拦截防御效果、确保国土和要地安全,实现对弹道导弹目标的“全程全段”覆盖式拦截,始终是弹道导弹防御拦截体系的追求和发展方向。目前发展比较成熟的是主要用于弹道导弹目标中、末段拦截的陆基、海基拦截系统,其比较突出的优势,是作战使用上能够在己方控制区域(地域、海域)内方便的部署,能够突出对重点区域的保护需求。但是,海基尤其是陆基拦截方式,受使用环境、平台机动能力等限制,在机动作战、保卫区域覆盖程度等方面具有较大的天然局限性,特别是难以前出至敌方弹道导弹发射地域、海域附近实施助推段拦截,带来了弹道导弹防御体系发展的瓶颈问题。

而采用机载反导拦截武器的空基拦截系统以其特有的灵活机动作战能力,能够在良好匹配助推段拦截需求的同时,较好兼顾末段甚至中段拦截需求,成为弹道导弹防御体系不断发展完善的一个重要环节。基于以上认识,美国自20世纪60年代启动反导防御体系建设以来,尽管面临诸多困难和失败,却始终没有放弃对机载反导拦截武器的研究和发展,迄今已经走过了50多年的探索过程,目前仍在积极开展工作[1-3],这对于处于威胁形势、发展需求不断深化变化的我国反导防御体系和机载武器体系而言,是值得持续深入追踪、剖析和探讨、借鉴的课题。

1 机载反导拦截武器的发展需求

受制于技术的复杂性、平台使用条件的局限性等问题,发展机载反导拦截武器的难度大、费用高。然而,由于机载反导拦截武器在目标拦截匹配性、作战使用灵活性等方面具有难以替代的优势,始终对美国的导弹防御计划具有独特的吸引力而延续发展至今。

1.1弹道目标飞行过程拦截的匹配性

弹道导弹发射后的飞行过程,一般可分为助推段、中段、末段等阶段,弹道导弹防御体系“全程全段”拦截能力的发展方向,即是实现对弹道导弹飞行全程各阶段的拦截能力。

陆基弹道导弹发射区域一般处于受到严密安全保卫的腹地,陆基、海基拦截系统难以抵近部署使用,实现对陆基弹道导弹的助推段拦截几乎不可能。海基拦截系统在理论上具有抵近潜射弹道导弹发射海域附近实施助推段拦截的可能性,但由于弹道导弹潜艇平台水下活动的高度隐蔽性,且机动能力与海基拦截系统舰艇平台基本相当,造成海基拦截系统在实际作战使用中,能否及时发现弹道导弹潜艇平台、发现之后能否快速抵近潜射弹道导弹发射海域、潜射弹道导弹发射后能否及时予以拦截,都存在着很大的不确定性,使得海基拦截系统难以实际用于潜射弹道导弹拦截。因此,陆基、海基拦截系统一般只适用于对弹道导弹目标进行中段、末段拦截,而难以满足助推段拦截的需要。而弹道导弹中、末段飞行中日益广泛采用的多诱饵假目标、中段弹道机动、分导式多弹头、再入机动变轨等突防技术和手段,使得主要依赖于陆基、海基拦截系统建立的中、末段拦截体系面临着极为苛刻的拦截能力需求。

而基于机载拦截武器的空基拦截系统,采用战斗机发射平台,或者战斗机编队护航的大型空中发射平台,利用空中平台所具有的飞行机动能力,在反导预警探测系统支援下,具有快速抵近敌方陆基、潜射弹道导弹发射区域实施助推段拦截的现实可能性。而弹道导弹目标在助推段所具有的红外辐射特征强、飞行速度慢、机动能力弱、头体未分离等特点,也非常适合在该段对其实施可靠、高效的拦截毁伤。

1.2作战使用的灵活性

随着技术、装备的日益发展,机动发射的潜射、陆基弹道导弹逐步成为当前主流,特别是潜射弹道导弹,依托广阔的海洋进行隐蔽机动、部署、作战,其发射位置、发射时机、进袭方向等都具有较大的不确定性,给防御、拦截带来了很大的挑战。采用陆基甚至海基拦截方式,受限于平台机动能力和部署、使用地域或海域范围等问题,仅适用于在相对稳定的保卫区域附近实施末段拦截,或有限前出实施中段拦截,难以实现助推段拦截以及“全程全段”覆盖式拦截。

而采用机载拦截武器的空基拦截方式,由于空中平台机动能力好、飞行速度快,可以根据敌方弹道导弹威胁的具体形势和变化情况,快速在范围广阔、布局分散的各保卫区域内进行调动部署,迅速对敌方威胁变化做出反应,从而更加机动灵活地在更大的地域、海域范围内实现有针对性的部署使用[4]。

更重要的是,采用战斗机平台、编队护航的大型空中平台,可以前出实施助推段拦截,补充空白、基本自成体系,与陆基、海基系统一起可以构成比较完善的“全程全段”覆盖式拦截体系。

2 美机载反导拦截系统的发展思路

在军事需求牵引下,美国的机载反导拦截武器研究始于20世纪60年代[2],自从1960年首台激光器问世后,美国国防部在1962年就对利用激光来防御弹道导弹产生了兴趣,提出了包括机载激光器在内的定向能反导拦截武器发展设想[5]。然而,随后的30年中,由于战术应用层面的机载激光武器技术尚不成熟,在20世纪七、八十年代,随着防空导弹特别是空空导弹技术的飞速发展,在以战略性天基激光反导武器发展为核心内容的美国“星球大战(SDI)”计划中,辅助的机载反导拦截武器的发展重点,却是机载动能拦截武器。

50多年来,美国机载反导拦截武器始终主要围绕机载定向能(主要是激光)反导拦截武器、机载动能反导拦截弹两条技术路线交替发展,实质性发展主要历经了早期的“星球大战(SDI)”计划、近期的机载激光系统(Airborne Laser,ABL)项目和当前的网络中心机载防御层(Network-Centric Airborne Defense Element,NCADE)、空射撞击杀伤系统(Air-Launched Hit-to-Kill,ALHTK)项目、动能拦截器(KEI)系统和无人机助推段反导等阶段。

2.1定向能武器

以激光为代表的定向能武器的主要优点包括[3]:①能量传输速度快(激光、微波等以光速传播),作战反应时间短,可将攻击目标视为静止目标,适合攻击弹道导弹等高速、大机动、作战使用灵活的目标;②抗干扰性能好,激光传输几乎不受电磁环境干扰影响;③杀伤效果多样化,可对导弹目标产生烧穿、解体、引燃、引爆、致盲等多种毁伤效果,利于提高拦截效率;④可迅速改变攻击方向和攻击目标,火力转移速度快,抗饱和攻击能力强;⑤发射时无后坐力影响、动力学干扰效应等不利影响,适合空中平台使用;⑥使用成本低廉,可高强度多次射击、重复使用,附带损害小,作战效费比高。

进入20世纪90年代后,随着美国相关军事需求、基础技术以及世界政治、军事格局的发展变化,自1992年至2011年的近20年中,美国的弹道导弹空基拦截系统主要依托导弹防御(MD)计划发展机载激光武器(ABL)对弹道导弹目标进行助推段拦截[6-8]。

ABL项目采用兆瓦级(14个激光器模块、共3MW)的高能氧碘化学激光器(COIL),安装在经过改装的波音747-400F型飞机上,与红外捕获系统、光束控制系统等主要组成单元结合在一起,构成YAL-1A激光武器飞机。

ABL的基本原理和工作过程是:YAL-1A载机平台在距敌方弹道导弹发射区300~400km远的高空巡逻,外部预警侦察系统发现敌方弹道导弹发射后,通过数据链把相关数据发送给YAL-1A载机,载机接收数据后通过机载指示与跟踪系统控制机上的360°视场红外传感器探测目标,用波长为1.06 μm的多光束激光照射器照射目标,用高分辨率成像器进行成像,通过主望远镜获得良好的目标跟踪数据,并随后引导信标光束和杀伤光束。信标光束比杀伤光束稍早发出,对杀伤光束所要经过的大气路径进行测量并据此对自适应反射镜进行大气畸变补偿;激光照射器和被动红外传感器继续跟踪目标的同时,安装在机头转塔内直径为1.5 m的反射镜把波长为1.315 μm的杀伤激光束集中照射处于助推段飞行的弹道导弹燃料箱,以摧毁目标,最大杀伤距离可达600km。

ABL每次射击照射目标的时间为3~5 s,激光器所耗费的化学燃料成本仅为约1000美元,成本极其低廉,并可用于侦察评估、目标指示以及杀伤、压制其它导弹目标等用途,曾经是美国助推段反导武器发展中优先考虑的内容。

针对空基激光拦截武器与作战环境、攻击目标、使用平台的匹配问题,美国目前已经提出了1.315 μm波长氧碘激光适应大气传输窗口、信标激光测量校正大气传输畸变、目标部位精确识别与照射毁伤、模块化组合配置等解决思路和途径,为突破限制空基激光武器实用的“瓶颈”问题提供了可能[5]。尽管如此,空基激光拦截武器的实战化发展,目前仍然面临严峻的问题和挑战,主要包括[2,5,9]:①拦截目标的射程、毁伤目标的能量强度等需求,使得武器系统设备重量、尺寸大,近期只能以运输机、客机等大中型空中平台为基础进行改装配置,难以采用战斗机、无人机特别是隐身化空中作战飞机上使用,给助推段拦截的前出部署实战运用带来很大限制,在新一代小型化、高功率激光器技术成熟之前难以有效解决;②大射程激光束能量高度集中、方向精度高的要求,使得高能激光束的聚焦、反射、校正等光学和控制系统等设备十分复杂、精密,化学激光器的冷却技术也要求很高,导致系统技术难度大、可靠性差、保障困难;③大气湿度、空气扰动等因素会影响激光束的传输质量,特别是在雨、雪、雾等气象条件下难以使用,限制了激光武器使用的有效性和灵活性。

上述问题,使得美国的ABL计划技术风险大、发展成本高、研制进度一再拖延,加之动能拦截技术的逐步成熟、美国经济发展缓慢,2011年底,美国政府终止了ABL项目的发展,空基激光拦截武器改为长期进行研究的储备技术。

2.2动能武器

1)动能武器的早期发展。20世纪七、八十年代,随着防空导弹特别是空空导弹技术的飞速发展,在以战略性天基激光反导武器发展为核心内容的美国“星球大战(SDI)”计划中,辅助的机载反导拦截武器的发展重点就是机载动能拦截武器。

SDI空基拦截系统主要由地面卫星观测站指挥中心、出击基地、载机平台、机载拦截弹、作战效果核查装置等组成,其主要作战目标是低轨道情报和监视卫星、弹道导弹再入弹头,作战高度约400~1 000km,机载拦截弹的发射高度约为10~15km。

SDI空基拦截系统机载拦截弹的载机平台采用稍作改装的F-15战斗机,作战时每架F-15战斗机在腹部挂载一枚拦截弹。

1985年9月13日,美国空军对SDI空基拦截系统进行了打靶试验,机载拦截弹的动能杀伤器直接命中了一个废弃的卫星。至1986年8月22日,美国空军对SDI空基拦截系统共进行了4次发射打靶试验,成功验证了机载拦截弹红外导引头的热敏感性能和动能杀伤器发现、跟踪目标等方面的性能。

美国依托“星球大战(SDI)”计划发展的空基拦截系统,是结合机载反卫星需求联合发展的动能拦截技术,主要适用于对弹道导弹进行助推段、中段拦截,而助推段拦截的诸多优势难以得到充分体现,在较大程度上限制了其作战效果和效能,未能投入成熟部署应用。

2)动能武器的近期发展。围绕以机载动能拦截弹为武器的新一代空基拦截系统发展问题,美国相关军火公司提出了2种具体方案[10]。

一种是雷锡恩(Rathon)公司提出的网络中心机载防御单元(NCADE)方案。该方案是一个以AIM-120先进中距空空导弹(AMRAAM)为基础、安装AIM-9X格斗空空导弹的红外成像导引头的两级构型机载拦截弹,最大射程约150km,具有在大气层外飞行的能力,尺寸、重量与AIM-120相仿,最大射程约150km,所有能挂载AIM-120的飞机(如F-15、F/A-18、F-22、F-35等)均可挂载NCADE拦截弹,主要用于对弹道导弹进行助推段拦截。[11]NCADE主要用来拦截处于推进阶段的弹道导弹,NCADE对弹道导弹进行阶段拦截示意图如图1所示,NCADE拦截弹参数见表1。

图1 NCADE对弹道导弹进行阶段拦截示意图Fig.1 Schematic diagram of NCADE’s phase intercept to ballistic missile

该方案于2006年5月由美国雷锡恩公司和导弹防御局(MDA)签订合同正式启动,2007年12月份首次试验成功,目前尚未有项目终止的消息。

表1 NCADE拦截弹参数Tab.1 Parameter of NCADE

另一种是洛克希德·马丁公司提出的空射碰撞杀伤(ALHTK)方案。该方案考虑把“爱国者”PAC-3等陆基动能拦截弹集成到F-15C及新一代作战飞机上使用,开发一个“低成本、多任务、闭锁式”空基助推段拦截系统,并兼顾满足巡航导弹目标的拦截需求。“爱国者”PAC-3比NCADE拦截弹具有更高的飞行速度,作战性能会更加突出;但“爱国者”PAC-3的尺寸、重量也更大,增加了飞机的挂载难度并限制了单机携弹数量。该方案于2007年1月由洛马公司与导弹防御局签订合同,开展基于“爱国者”PAC-3的ALHTK工程发展研究工作,目前尚未有项目终止的消息。

从本质上来说,新陈代谢就是身体一天之内消耗的所有能量。身体不只是在运动时才消耗能量,每一分钟都在消耗。美国北卡罗来纳州大学助教史密斯·瑞恩表示,从消化食物到呼吸,包括用手机发短消息,身体无时无刻不在消耗能量,不管你是被动还是主动。

上述2种方案的基本思路,都是基于当前基本成熟的机载、陆基防空反导导弹和空中作战飞机技术发展空基动能拦截系统,具有技术基础扎实、成本低、可行性好的特点,可采用作战飞机特别是具有良好隐身性能的新一代作战飞机作为发射平台,使其具有较好的部署使用现实性,能够满足弹道导弹助推段拦截、末段低层拦截的能力需求,并可兼顾巡航导弹拦截等其他作战需求。

在上述2种方案基础上,美国还考虑过无人机反导系统和动能拦截器(KEI)系统。无人机反导系统考虑使用已部署的无人机(如X-47B)传感器和配备轻型拦截器的“标准”3导弹,作为助推段弹道导弹的拦截方案。动能拦截器(KEI)系统则具备独特的能力,部署后能拦截助推段或处于飞行中段初期的弹道导弹,作为机载激光助推段拦截系统的后备方案。KEI属可机动部署型,利用7架C-17运输机可以在24 h内将一个KEI连部署到世界任何地方,并且能在部署后3 h内做好作战准备,它的机动性和灵活性是以往系统所不具备的,能够在来袭导弹最脆弱的阶段摧毁中程和远程弹道导弹[2]。但是总体上来说,这2种系统尚不成熟,达不到实战的需要。

此外,美国还计划在NCADE、ALHTK计划的助推段拦截能力基础上,还有可能延伸发展弹道导弹高层空间的中段、末段机载拦截系统,从而形成比较完备的机载反导拦截体系[4]。

3 机载反导拦截武器系统能力需求

考虑机载反导拦截武器系统的军事需求并参考美机载反导拦截武器系统的发展,可从空基平台、预警探测、指挥控制、拦截武器等方面来分析机载反导拦截武器系统的能力需求[1,12-13]。

3.1空基平台

空基平台的主要任务是为拦截武器提供发射平台,接收、发送目标预警信息,截获、跟踪和指示目标,实施拦截武器瞄准、(中)制导和射击效果评估等。对于弹道导弹助推段拦截,空基平台的各项能力需求如表2所示。

表2 空基平台能力需求Tab.2 Capacity requirement of air-based platform

文献[1,13]等资料研究表明,采用机载动能拦截弹实施弹道导弹目标助推段拦截时,需要空基平台具有不低于2 000kg的挂载能力(单个平台)、同时携带5~10枚拦截弹,单架次留空值班时间应不小于12 h。

3.2预警探测系统

由于弹道导弹助推段飞行时间短,且空基拦截系统一般难以在其发射阵地附近空域随时监控待命,为及时掌握战场态势、捕捉作战时机,除空基平台自身的预警探测设备外,还需要与其他多维外部预警探测系统一起构成一个大范围、全方位的预警探测系统。一方面用于对弹道导弹目标的发射及准备活动、助推段飞行情况进行监视预警;另一方面用于对空基拦截系统的拦截作战过程进行监视和评估。比较完善的预警探测系统能力需求如表3所示。

表3 预警探测系统能力需求Tab.3 Capacity requirement of early-warning and detection system

文献[1,13]等资料表明,实现对全球范围的24 h覆盖,至少需要4颗GEO(地球同步轨道)、2颗HEO(大椭圆轨道)、24颗LEO(低轨)卫星。

3.3指挥控制系统

指挥控制系统担负着空基拦截反导的作战管理、指挥决策、信息处理与分发、火力分配等任务。与陆基、海基中末段拦截相比,助推段空基拦截属于样式更为主动、时机更为敏感、过程更为紧凑的拦截作战,相应需要有更为高效的作战指挥控制系统,其功能如图2所示。

图2 指挥控制系统功能示意图Fig.2 Schematic diagram of command and control system

空基拦截指挥控制系统的能力需求主要包括以下方面。

一是预警信息的融合处理与分发能力。指控系统要对不同来源的预警信息进行有效鉴别、核对、融合处理,形成预警数据,并分发到空基平台和其他配套作战平台。主要指标包括信息处理和分发时间、信息时延、信息可靠性等。

二是空基拦截任务规划能力。指控系统要对整个空基拦截作战过程进行详尽的任务规划,实现空基平台部署配置、巡逻与攻击航线、战斗等级转进、战斗调度、战斗过程、效能评估等一系列作战要素的合理规划。根据战备程度包括平时规划、战时规划、随机规划能力。

三是拦截作战决策能力。针对是否拦截、何时拦截、效果如何等决策点,从助推段空基拦截的特点出发,准确、快速、高效实现目标威胁评估、拦截时机判断、射击诸元确定、拦截效果评估等决策。

3.4拦截武器

拦截武器是摧毁目标的直接执行者,其能力水平直接关系到反导拦截作战的效果、武器系统的组成配置与使用方式等问题。拦截武器的能力需求主要包括以下方面。

一是拦截作战空间范围。主要是可对弹道导弹目标实施有效拦截的高度范围、距离范围、射界范围等。对于空基激光武器,主要取决于激光束能量强度及汇聚性能、传输距离、传输精度等因素;对于空基动能拦截武器,主要取决于拦截弹的动力推进效率、飞行速度、制导精度等因素。

二是拦截有效性。主要是一次使用拦截武器能够杀伤目标的可能性和效果。对于空基激光武器,主要取决于激光束的能量密度、持续照射目标的时间、照射目标的部位等因素;对于空基动能拦截武器,主要取决于拦截弹的制导精度、抗干扰性能、命中目标时的相对速度/动能等因素。

三是拦截反应速度。主要是收到目标指示信息后完成发射准备、开始实际发射杀伤激光束或拦截弹所需要的时间。主要取决于拦截武器及武器系统相关配套设备的启动、射前检查、诸元解算与装订、发控与发射等过程因素。

四是使用可靠性。主要是一次挂机使用(从挂机到命中目标)过程中,拦截武器始终保持正常技术状态、工作过程的能力。主要取决于拦截武器及武器系统配套设备的系统结构、技术成熟度、产品质量等因素。

五是平台匹配性。主要是空基拦截武器对理想空基平台的功能、性能适装程度。主要取决于拦截武器及武器系统配套设备的尺寸、重量、结构、功率,机械、电气、信息接口需求,作战准备、使用过程等因素。

4 相关启示

总体上看,弹道导弹拦截防御体系单纯依赖陆基、海基中段和末段拦截系统,必然面临拦截效果、作战效能、建设规模、使用强度和灵活性等方面的问题,很难保证国家安全以及核反击力量的生存。在此背景和前提下,发展实用的机载反导拦截系统,具备对来袭弹道导弹实施包括助推段拦截在内的“全程全段”拦截防御能力是十分必要和重要的。

4.1机载反导拦截系统的作战任务

从前述机载反导拦截系统的使用特点看,其适合用于弹道导弹助推段拦截,能够弥补弹道导弹“全程全段”拦截体系针对目标飞行初段的拦截能力空白。作战使用时,可依托临近目标发射地域或海域的前沿机场、航母编队进行部署,在天基、空基、地/海基预警系统及航母编队自身预警系统的支援下,对潜在敌方的弹道导弹发射基地、战略核潜艇的相关活动实施侦察和监视,并进行威慑。预警系统发现潜在敌方的异常活动或征候时,携带机载反导拦截武器的作战平台升空在目标的可能发射点近区空域巡逻,作战平台传感器在预警系统、配套警戒系统支援下,对目标可能的发射飞临空域进行监视。一旦敌方弹道导弹目标发射,作战平台的相关传感器系统快速截获目标并进行跟踪,获得目标信息进行诸元解算和拦截武器装订,并发射拦截。从目前的机载武器技术发展情况看,上述作战过程并不存在功能上的瓶颈,主要是在现有机载武器系统、弹道导弹防御体系技术基础上的性能改进提升问题。因此,机载反导拦截系统主要用于弹道导弹助推段拦截时在需求上是合理的、在技术上是有可行性的。

另一方面,从技术原理上看,助推段拦截的难度,主要是空中作战平台和配套作战力量的前出部署、使用问题,就拦截系统本身而言,助推段拦截与中、末段拦截没有本质的不同,只有针对弹道导弹目标在不同飞行阶段目标特性的匹配性问题。因此,机载反导拦截系统除主要用于弹道导弹目标的助推段拦截之外,还可以改进用于目标的中、末段拦截。而且,空中平台的良好机动性和使用灵活性,可以方便地在不同保卫地点之间快速机动部署,能够与陆基和海基中、末段海基拦截系统形成良好的搭配。基本原则可以是对于既是高价值又是高威胁的保卫地点,应采用陆基、海基拦截系统实施专守或有限机动中、末段防御;其他保卫地点,可采用机载拦截系统进行快速机动防御,以提高整个中、末段防御体系的效能。

综上,机载反导拦截系统的作战任务,应以助推段拦截为主要任务,同时形成对陆基和海基中、末段拦截的合理、有效补充。

4.2机载反导拦截系统的统筹发展

弹道导弹助推段拦截的优势是否能够有效实现和充分发挥,其关键问题是拦截系统能否实现前沿部署问题,机载反导拦截系统的优势正在于此。但是,机载反导拦截系统空中作战平台的前沿部署问题,仍需进行进一步的深入分析。

对于在潜在敌方弹道导弹的陆基发射基地和海基战略核潜艇活动海域附近具有一定数量的可用前沿机场的国家而言,可以充分采用岸基作战飞机作为机载反导拦截系统的作战平台,并且可以考虑采用能够满足各种能力需求的较大型空中作战飞机作为平台,以降低机载拦截系统的技术难度、提高作战平台的使用效能。

但是,对于在潜在敌方弹道导弹发射基地和海基战略核潜艇活动海域附近缺乏足够可用前沿机场的国家,或者面临潜在敌方海基战略核潜艇活动海域范围广阔而无法采用岸基前沿机场的国家而言,则有必要充分考虑并重视利用航母舰载机作为机载拦截系统的海基作战平台,以实现机载拦截系统的实用部署和使用。特别是对于能够在广阔大洋中活动、作战的弹道导弹战略核潜艇而言,航母编队可以充分利用其强大的空中、水下综合作战能力,实现对敌方弹道导弹核潜艇及其发射活动的有效侦察预警和探测跟踪,这是岸基航空兵力量难以实现的效果。因此,美国正在发展的NCADE、ALHTK拦截系统,均考虑了采用F/A-18、F-35C、X-47B等航母舰载机作为使用平台的问题。采用航母舰载机作为机载拦截系统的使用平台时,有必要从机载拦截系统与航母舰载机使用特点的匹配性、弹道导弹拦截防御与航母编队装备、力量体系特点匹配性等方面,对机载拦截系统、舰载机、航母及编队装备进行体系统筹建设。

综上,机载反导拦截系统的发展,应当根据所面临的弹道导弹威胁特点,对陆基、海基机载反导拦截系统的发展进行合理统筹,以提高机载反导拦截系统的有效性与合理性。同时,在航母作战体系的发展过程中,也应该统筹考虑其用于机载反导拦截的可能性与必要配套基础。

4.3机载反导拦截系统的关键技术

一是机载拦截武器的小型化与低使用成本问题。小型化的拦截武器是空基使用特别是依托战斗机、无人机平台使用的关键问题。对于机载动能拦截武器,挂载隐身平台使用应尽量实现内埋式发射方式;必须采用外挂式发射方式时,应当与平台进行隐身及气动一体化设计。对于着眼长远的激光拦截武器等定向能武器,应在努力发展新一代小型化能量发射器的同时,充分考虑能源系统的小型化与高效转换技术。低使用成本是保证空基拦截系统必要部署规模、降低作战消耗的重要前提,应充分考虑现有空空导弹、面空导弹及机载系统技术基础的充分利用问题以降低使用成本。小型化、低成本是空基反导拦截系统实用化的必要基础。

二是机载拦截武器大射程、小型化、高精度的总体综合优化技术。从作战使用的角度,使用的机载反导拦截武器应至少具备200~300km以上的有效射程。在此基础上,要实现对弹道导弹目标及其有效毁伤部位的直接碰撞动能杀伤或者高能光束/波束精确照射杀伤,以及前述小型化设计,需要针对机载动能拦截武器突破弹体、动力、弹道、制导控制等综合优化关键技术,针对机载激光拦截武器突破激光发射器、激光能源系统、光束控制系统等综合优化关键技术。

三是空基反导拦截系统与国家综合反导防御体系、其他配套系统的综合匹配技术。空基拦截系统作为国家综合反导防御体系的一个有机组成部分,需要与陆基、海基拦截系统等国家综合反导防御体系的其他组成部分协同使用、形成“全程全段”整体作战能力,应当充分参考、借鉴美国发展空基拦截系统的思路,从预警探测、战场监视、目标指示、协同指挥控制等方面,开展体系信息、硬件资源、任务协同等方面的功能、性能综合匹配关键技术研究。从技术途径的角度考虑,还应开展与空基反卫星拦截系统协调发展的综合匹配技术研究。此外,还应开展空基拦截系统与空中平台特别是战斗机、无人机平台其他功能系统的综合匹配关键技术研究,充分利用和兼容平台其他功能系统的能力,在实现弹道导弹目标有效拦截能力的基础上,尽可能减少对平台其他作战能力的影响,以满足空中平台的多用途能力和在反导拦截作战中的多任务能力需求。

5 结论

从美国探索空基反导拦截系统两条主要技术途径的过程、现状及趋势考虑,发展机载反导拦截武器应当在已有得空空导弹、面空导弹技术基础上,优先考虑发展、建设基于第四代战斗机、无人机平台的空基动能反导拦截系统;同时,加强对小型化、高功率固体激光器等新一代定向能武器及应用技术的先期研究,及早为将来的空基化发展运用奠定坚实的基础。

在发展机载反导拦截系统的过程中,有必要考虑岸基、舰载使用平台的同步发展,注重依托海军航母作战力量进行协调发展和建设,从发展源头上即考虑将来的高效部署使用问题,发展实用的空基反导拦截系统,具备对来袭弹道导弹实施包括助推段拦截在内的“全程全段”拦截防御能力。

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Development and Analysis of Airborne Anti-Missile Interception Weapons

ZHANG Xiaoyan1,ZOU Qiang1,XIN Wei2
(1.Department of Airborne Vehicle Engineering,NAAU,Yantai Shandong 264001,China;2.The 92819thUnit of PLA,Dalian Liaoning 114401,China)

According to the superiority of airborne interception weapon on target interception matching performance and operational application flexibility,meanwhile,referring to the USA development train thoughts on DEW(Directed Energy Weapon)and KEI(Kinetic Energy Interceptor),the capacity requirements of airborne interception weapons on air-based platform,early-warning and detection,command and control,and interception weapon were analyzed.The analysis led to thinking deeply about how to develop airborne interception weapon,which relying on air force aircraft platform or naval force aircraft platform.The key technology of airborne interception system was carded as well,which provides reference and value to anti-missile defense system and aircraft weapon system.

airborne weapon;anti-missile interception;directed energy weapon;kinetic energy weapon

V271.4

A

1673-1522(2016)04-0467-08

10.7682/j.issn.1673-1522.2016.04.011

2016-03-20;

2016-05-20

张笑颜(1978-),女,讲师,硕士。

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