高性能靶弹的发展趋势及关键技术

陈畅

摘 要： 靶弹是武器定型和部队训练必不可少的考核手段，随着各种新型导弹性能的不断提升，对靶弹也提出了更高的要求，各国都十分重视高性能靶弹的发展。通过对高性能靶弹的发展趋势和关键技术进行分析，总结了今后靶弹研制工作的发展方向。

关键词： 高性能；靶弹；发展趋势；关键技术

1 概述

靶弹作为一种实物靶标，它可以比较真实的模拟来袭目标的目标特性，如飞行速度、飞行高度、机动特性、RCS反射特性等，能够为防空导弹、空空导弹武器系统的战技性能指标考核和边界条件的检验提供必要条件，同时，也能够为防空导弹、空空导弹武器系统的改进升级提供必要的试验信息，是靶场定型＼鉴定试验过程中考核防空导弹、空空导弹武器系统性能的重要保障装备。

防空导弹、空空导弹武器系统定型＼鉴定试验结论的可信程度，在某总种意义上来说，就是靶弹模拟目标特性的逼真程度。今后，具备高空、高速、大机动飞行特性的靶弹系统将是后续新型号地空导弹、空空导弹研制飞行试验、定型＼鉴定飞行试验、部队演习训练靶试过程中必不可少的重要装备。

2 高性能靶弹发展趋势

在地空导弹武器系统和空空导弹武器系统设计鉴定试验过程中，为了更真实、更准确的验证武器系统的战术技术性能和使用边界条件，需要研制各种高性能的靶弹，用于模拟各种典型的来袭目标。结合目前国内外靶弹的发展现状，以及我国地空和空空导弹武器装备的后续发展需求，后续空中飞行的高性能靶弹发展趋势将具备以下几个主要特征。

2.1 具备超音速飞行能力

目前，设计鉴定靶场试验过程中检验防空导弹武器系统拦截飞机类目标主要采用的就是长空系列靶机，该靶机在目前防空导弹武器系统鉴定试验和批抽检试验中发挥了重要作用，但是由于其飞行速度低，不具备超音速飞行能力，已经不能适应目前及今后防空导弹武器装备性能鉴定试验的要求。

具备超音速巡航能力是四代战机的典型特征，目前，第四代作战飞机已经在部分国家装备和服役。面对第四代作战飞机的空中威胁，今后的防空武器装备拦截的主要目标对象之一便是第四代作战飞机。如果没有具备超音速巡航飞行能力的超音速靶弹来模拟四代机，后续防空武器装备性能鉴定考核试验就不能真实反映防空武器装备的性能，发现不了装备存在的问题，也勢必会影响装备后续的改进提升和发展。所以需要研制一款飞行速度快、飞行空域大、飞行供靶时间长、使用维护成本低的超音速靶弹。

2.2 大机动飞行能力

目前，防空导弹武器系统鉴定试验拦截的长空系列靶机不具备大机动飞行能力，而防空导弹均具有对付大机动飞行能力空中目标，因此，试验靶场急需具备大机动飞行能力的靶弹。大机动靶弹可通过在飞行控制系统中预先设置若干机动飞行弹道，如蛇形机动弹道、大机动逃逸弹道等，在需要时可以根据装订的机动弹道程序进行机动飞行，也可以有地面实时给出机动指令，控制靶弹进行机动飞行。

2.3 编队供靶

为了更加贴近实战需要，试验靶场和部队也提出了编队供靶的需求，即根据不同的试验或演习训练任务需要，同时发射多发靶弹，检验防空导弹武器系统同时拦截多目标的能力和抗饱和攻击能力。实现编队供靶的前提是更加先进的靶弹飞行控制系统和数据链系统，各靶弹之间通过数据链协同编队飞行和突防。

2.4 电子对抗

目前实战化的攻防对抗首先就是电子干扰，包括各种压制性的电子干扰和欺骗性的电子干扰。因此，为了尽量真实模拟实战环境下防空导弹武器系统抗干扰能力，检验、考核电子干扰条件下防空导弹武器装备的战术技术性能，要求靶弹上要装备电子干扰设备。

2.5 真实的信号特征模拟

在目标特性方面，靶弹作为试验和演习训练过程中各种目标的模拟对象，要采用隐身技术，使其雷达、红外等辐射量接近被模拟目标；另外，为了更好地考核防空导弹武器系统地面目标搜索雷达和指控雷达搜索跟踪性能，以及弹上引战系统的引战配合性能，也要求靶弹安装靶载目标特性模拟装置。

2.6 脱靶测量

目前，防空导弹武器系统靶场试验过程中，脱靶量的测量数据主要是通过光测设备来获取，这种方法要求的光测设备成本高，而且精度有时也不能满足需求，另外，光测设备数据处理慢，不能实时得到脱靶量数据。因此需要在靶弹上安装脱靶量测量装置，与地面接收站组成脱靶量测量系统，通过靶弹上的遥测系统将导弹相对靶弹的相对速度、脱靶方位等参数实时发回地面接收站。

3 高性能靶弹关键技术

3.1 动力技术

高效的动力系统是保证靶弹高速、长航时、大载荷的关键。然而，靶弹内部空间狭小，难以装载较多推进剂，这造成了高速巡航状态下的续航时间较短，进一步影响到靶试和作战训练的应用。

未来的超音速巡航靶弹的动力系统最有可能的解决方案是采用比冲更高的固体冲压发动机，以满足靶弹超音速、长航时飞行，特别是低空超音速长时间飞行。但采用固体火箭冲压发动机的靶弹设计是一个非常复杂的工作，还需研究解决进气道布局、飞行控制、贫氧推进剂等方面的关键技术。

另外为了增强靶弹的飞行性能，未来靶弹需进行速度控制，而变推力液体发动机可以通过调节推进剂的流量来控制飞行速度。但是，变推力液体发动机仍需解决在大范围推力变化过程中，如何保持较高的燃烧效率、燃烧稳定性和一定的快速响应特性等技术问题要解决。

3.2 低成本组合导航技术

未来高速、大过载、长航时的靶弹，如采用单一的捷联惯导系统，在长航时条件下，很难满足导航精度要求。只有采用包含多种导航传感器的组合导航系统，消除单一导航系统的不足，取长补短，达到更高的精度，才是后续靶弹主要的导航系统方案。

目前的低成本组合导航系统主要采用GPS与INS的组合构成组合系统INS/GPS，可以充分利用各自的优点：高精度信息作为外部量测输入，在运动过程中不断修正INS，以控制INS误差随时间的积累，而短时间内高精度的INS定位结果，对GPS动态环境中的信号失锁和周跳问题可以得到有效的解决，另外，INS还可以辅助GPS接收机增强抗干扰能力，提高捕获和跟踪卫星的能力。因此，低成本SINS/GPS组合导航系统已成为国内外导航界研究的热点。

3.3 靶弹任务规划技术

靶弹的任务控制模式主要包括两种：发射后不管和人在回路中控制。在发射后不管这种控制模式下，靶弹通常是发射前进行任务规划，按照预定路线飞行；人在回路中控制这种控制模式通过人工参与来观察、选择、判断，操纵靶弹改变飞行航迹。

随着数据库技术、网络技术、计算能力和通讯技术的发展，未来靶弹的任务规划系统将会更智能。任务规划系统不再是独立的系统，而与各信息平台互连，统一调度，集中规划，形成网络中心的新形式。除了把发射前的任务规划下载到靶弹上，靶弹飞行过程中也会与任务规划中心进行实时通信，使任务规划近实时化。先进的任务规划系统能使靶弹根据任务的需要在飞行中改变航迹，提高对抗的逼真程度，使其更接近实战化。

4 结束语

目前，我国尚未形成独立的靶弹体系，后续发展具有自身特色的靶弹研制体系，具体可从以下两个方面入手：

（1） 紧跟国际靶弹的发展潮流，充分吸取其新技术、新概念的合理成分，在此基础上结合本国特点进行创新，努力缩小差距。

（2） 广泛采用模块化结构、通用设计、商用现货标准，以期在技术上获得更大支持，同时节约研制成本、缩短研发周期。根据任务需求灵活加载各类型任务设备，同时提供升级空间和可维护能力。

参考文献

[1] 周旦辉，靶弹系统发展的某些新特点，现代防御技术，2007，35（2）：27-30.

[2] 焦纲领，超音速靶弹现状及发展趋势，战术导弹技术，2010，4：124-128.