反舰巡航导弹多弹联合攻击研究

2021-06-11傅学庆毛英奇

火力与指挥控制 2021年4期

关键词：导引头反舰导弹敌方

傅学庆，毛英奇，迟彤

（1.海军大连舰艇学院舰船指挥系，辽宁大连 116018；2.海军大连舰艇学院学员五大队，辽宁大连 116018；3.海军装备部装备保障大队，北京 100080）

0 引言

导弹以其优异的作战特性深受各国军队欢迎，但同时单枚导弹在反舰方面也暴露出一些问题：受搜索扇面大小的限制，难以在远距离飞行后准确地搜索目标；在层层防御的防空武器面前突防能力较弱；难以做到十分精确的打击，在毁伤方面难以发挥最大的效能。

如果只是简单导弹数量的叠加，很难实现一个质的飞跃，必须还要在导弹之间建立联系，使之形成一个整体，随着各样的攻击都逐步趋于协同化，导弹联合攻击也是发展的必然趋势［1］。

1 单枚反舰导弹攻击存在问题

对水面舰艇攻击需要多枚导弹组成一个导弹“编队”来进行。但是，如果只是简单地提高导弹的数量，那么仅能满足“1+1=2”，若要实现“1+1>2”，需要在导弹编队中间建立信息组网，依靠各弹之间信息交互进行联合搜索和攻击［2］。

1.1 单枚反舰导弹搜索目标存在的问题

随着反舰导弹技术的发展，反舰导弹的射程有很大提高，但是观测手段的发展却滞后于导弹的发展。由于自身原因和外界环境影响，雷达的探测距离相对导弹打击距离显得较小，导致“看的近，打得远”，而且缺乏过硬的远海信息保障能力，无法持续可靠地获取海上目标的准确位置，如果打击目标距离很远，很难获得一个精确的目标坐标，能得到的往往是一个较大的范围，在导弹雷达搜索时候容易覆盖不到目标或者不能完全覆盖目标（目标为编队时）。

为提供更精确的目标信息，现在往往使用超视距雷达、卫星定位、预警机平台等方法，这些手段确实可以在一定程度上改善“看的近，打得远”的问题，但是，仍存在以下几个问题：1）现有的超视距雷达不够稳定，受天气影响较大。2）卫星定位不够精确，不能时时跟踪，存在较大的误差。3）预警机平台的机动性和隐蔽性较差，极易成为敌方首要攻击的靶子。

1.2 单枚反舰导弹突破敌防空存在的问题

即使单枚反舰导弹比较幸运地搜索到目标，考虑到敌方的防空能力较强，在远端有不同距离导弹的拦截，在末端有火炮和电子对抗手段的干扰，在硬防御和软防御的共同作用下，单枚反舰导弹想突破重重的防空保护击中目标是非常困难的。如果多艘舰艇发射导弹对目标进行齐射，导弹的航路规划需要在导弹发射前装到导弹中去，在远距离的飞行过程中难以预判敌方舰艇的情况变化，难以保证前期装定的参数能让导弹以最优的航路捷径去突破敌舰的防空。所以，单枚导弹或者没有信息交互的多枚导弹难以突破敌舰的防空［3］。

1.3 单枚反舰导弹毁伤目标存在的问题

即使单枚反舰导弹比较幸运地击中目标，考虑到现在的反舰导弹小型化的趋势，以及击中点的要害程度不确定，单枚反舰导弹的破坏力也不足以确保使目标完全丧失战斗力。

2 舰艇防空存在问题

虽然敌方防空能力很强，但其防空能力毕竟有限度，如果能保证攻击超出其限度，就可以使部分导弹无法被有效拦截。防御和攻击不同，只有保证百分之百拦截才算防御成功，即使大部分导弹被拦截，只要有一枚导弹突防击中目标，那么防空任务就失败了。

2.1 饱和攻击

由于受作战人员的训练水平、心里素质和实际作战中需要反应时间等因素的影响，防空武器需要反应时间、转火时间、效果评估时间。所以敌方对多弹齐射的反应能力一般影响不高。尤其是当多枚导弹在同一时刻到达目标区域形成饱和攻击时，防空能力将变得十分有限，研究表明，即使防空导弹对单枚反舰导弹的拦截概率高达90%以上，但一旦来袭反舰导弹数量超过10 发时，拦截概率将大大降低，难以保证没有一发导弹可以突防［4］。

2.2 电子对抗

在电子对抗过程中，即使敌方对一次齐射中的同一类型导弹可以进行有效干扰，也没有充足时间对频率、方向和制导方式都不相同的导弹同时进行有效的干扰［5］。

2.3 二次拦截

末端防空的导弹和密集阵火炮虽然毁伤能力较强，但目前主流的亚超结合导弹以及超音速导弹在末端突防时的速度均达到数个马赫，难以进行二次拦截，只有一次拦截的机会很难阻止反舰导弹突防。

3 协同攻击的过程

综上所述，将多枚反舰导弹组成一个整体进行协同攻击，可以更好地利用敌方舰艇防空存在的问题，克服我方单枚导弹攻击时候的短板，达到最大的毁伤效果［6］。对协同攻击的整个过程描述如下：

3.1 发射与巡航阶段

当舰艇收到攻击命令后，当需要使用多弹联合攻击时，舰艇需要计算好相关参数，根据搜索的有效宽度d、搜索带重合宽度d重以及目标的大概宽度确定导弹的个数（文中假设目标坐标误差较大、数量较多，所以发射10 枚导弹），然后向指定方向按时间间隔t1-2、t2-3、…、t9-10依次发射10 枚导弹，计算过程为：

最小转弯半径为rmin

转弯半径为r

在轨道连续高低变化的仿真计算中，需模拟在4根轨枕范围，即4.5 m内中间两根轨枕之间高低发生的变化。与轨道单点高低变化的仿真类似，在悬浮架采集的4路间隙信号中取两端的间隙信号2、3进行分析，并根据4路信号计算求得直线度。

最大机动过载nmax

为保证10 枚导弹可以在雷达开机搜索的时候并列搜索，第1 枚导弹和第2 枚导弹飞行航程差值S1-2，第2 枚导弹和第3 枚导弹飞行航程差值S2-3…第9 枚导弹和第10 枚导弹飞行航程差值S9-10，如下页图1 所示。

图1 并列搜索示意图

导弹实际运动的轨迹为曲线，S差为直线和曲线的差值，如图2 所示。

图2 导弹实际运动轨迹

第1 枚导弹和第2 枚导弹发射时间差t1-2，第2枚导弹和第3 枚导弹发射时间差t2-3…第9 枚导弹和第10 枚导弹发射时间差t9-10。

导弹为亚超结合导弹，在助推段爬升到一定高度后俯冲下降，进入巡航段，在距离海面较低的高度以亚音速远距离巡航飞行。

由于海上没有标志性地标，反舰导弹在飞行过程中无法像对陆攻击导弹一样利用陆地坐标进行定位，而惯导系统随着飞行距离的增加误差逐渐积累，飞行距离超过一定的范围则无法提供有效的定位。由于惯导系统的误差是随机的，各弹上的惯导系统由于长时间飞行积累的误差较大时，导弹无法保持正常的队形，需要主领弹消除误差，主领弹使用超短波卫星链进行通信来校对位置，同时可以避免被敌方探测设备侦查到。

3.2 搜索阶段

当导弹群飞到一定距离时，进入到搜索阶段。当目标的散布区域过大，单枚导弹的雷达宽度不能完全覆盖目标散布区的时候，可能搜索不到目标。多枚导弹相互并列形成编队进行搜索则可以加大搜索宽度，各弹按照一定的航路进行转弯，如图1所示，可以保证导弹在队形变换后呈并列队形，由于雷达导引头扫描过程中导弹在快速飞行，所以搜索扇面会出现盲区，如图3 所示，所以要计算好导引头的有效搜索半宽d，导弹飞行过程中会有一定的误差，为了避免出现盲区，各搜索带之间要有一定的重合，搜索带重合宽度为d重［7］，如图4 所示。

图3 搜索扇面盲区示意图

图4 搜索扇面重合区示意图

如果主弹进行比较，发现各弹发来的目标情况差距过大，则判定敌方进行了电子干扰，如萡条云、充气角反射体、纳尔卡有源诱饵等。各枚领弹都有雷达导引头，同时依次具有毫米波、红外、电视等导引头组成复合导引头。不同的导弹利用不同导引头的优势探测出目标位置，然后将位置信息传到主领弹上，主领弹根据环境和各导引头能力综合判断出目标的位置信息。

3.3 近敌阶段

当发现目标后，距离目标仍有一段距离，各弹立刻关机降到低空，朝向目标掠海飞行。通常雷达搜索3 个以上周期，确定3 个以上的点才能确认目标进而在敌方雷达屏幕上显示，探测到目标立刻关机降高，可以减小被探测的概率。

由主领弹将目标信息和解算好的航路规划路线信息传送给各个弹。各弹按照各自的路线经过大概相同的时间，同时到达二次开机点［8-9］。为了使各个导弹反舰导弹同时到达目标，它们的雷达二次开机点r1、r2、r3、…、r10必定在以（原）目标位置点T 为圆心，R 为半径的圆周上，如图5 所示。

图5 多枚导弹雷达开机点情况示意图

两个开机点与圆心的连线的夹角为攻击差角（如角∠r1Tr2），由于目标舰船运动、反舰导弹自身的误差、各反舰导弹所受环境影响不同，反舰导弹在攻击目标时会偏离预定路线，攻击差角角度较大时，效果不好，因此，在保证相邻导弹安全距离足够的前提下，采用较小的角度作为攻击差角效果更好［10］。

3.4 突防阶段

各弹到达开机点后，各导弹雷达二次开机，将探测到的编队分布情况发送到主领弹上，主领弹根据探测到的整体队形和信号特征等条件，在多个目标中选择出本次攻击的目标位置信息并发送给各个弹，各弹雷达锁定目标后第3 级助推启动，多个导弹同时以超音速进行掠海飞行对目标进行攻击，形成饱和攻击态势。由于导弹低空掠海飞行而且以几倍马赫数的高速度攻击，防空导弹反应时间较短，在短时间内进行跟踪、转火和毁伤效果评估等一系列流程后，可能击落几枚导弹，但难以毁伤所有的反舰导弹；末端防空的密集阵火炮对于不同方向的导弹转火需要耗时，而且子弹数量有限，往往只能进行一至两次的打击，同样难以完全毁伤突防的反舰导弹，最后突防的多枚导弹从不同的方向击中舰艇，确保舰艇受到重创丧失战斗力。

3.5 毁伤评估

毁伤评估是为了观测前期结果，为后续决策提供保障，是攻击过程中重要的环节，应根据目标受到打击前后相关信息的变化，综合采用多种方法确保其准确性和及时性，所以使用卫星侦察、机载平台和弹载平台3 种平台综合进行判断。卫星平台利用光学照相卫星和雷达成像卫星的互补优势，实现全天候、全时段成像；机载平台主要使用无人机进行灵活的跟踪和信息获取；弹载平台使用各弹上安装的电视系统，在攻击过程中利用数据链实时回传战场信息，在爆炸前将画面和相对位置等信息传回［11］。

集群攻击的目标如果确定被重创失去战斗力，可以通过数据链发送信息，使尚未攻击的导弹攻击其他目标或者在附近巡航待机。