美国海军陆战队NSM反舰作战应用

云脑智库 2022-06-28 00:16


来源 | 高端装备产业研究中心

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导读:美国海军陆战队正在开发一种基于“海军陆战队远征舰船拦截系统”(NMESIS)的新式反舰作战方法。这种“无人车”+“掠海反舰导弹”的组合样式已经见诸报端。本文列出了一些NSM的隐身构造特点及该弹可能的应用方式供参考。




一、陆基导弹发射车辆

美国海军陆战队正在开发一种基于“海军陆战队远征舰船拦截系统”(NMESIS)的新式反舰作战方法。NMESIS包括两大部分:陆战队与海军的新反舰导弹NSM;以及无人驾驶的联合轻型战术车辆(JLTV)。JLTV可以远程遥控,没有驾驶室空间,可能从散布在西太平洋部分地区的许多岛屿中的任何一个岛屿上操作,并将提供坚固且快速机动的反舰能力。

美国海军陆战队特别着眼于太平洋地区未来潜在可能发生的重大跳岛冲突,希望部队能够快速建立具有陆基导弹连的前线基地以及其他能力,以挑战敌方地面和海军部队。这个想法是让这些原有的单位能够快速地重新部署(relocate),使对手更难做出反应,并减少友军对抗攻击的脆弱性。此概念称为远征前沿基地作战(EABO)。


一次演习中,一艘美国海军气垫登陆艇(LCAC)在海滩上卸载联合轻型战术车(JLTV)

美国海军陆战队现在正寻求在2030年之前在太平洋及其周边地区至少建造几个新的海军濒海作战团,这些海军濒海作战团将围绕EABO概念进行组织。该机构还在研究这些单位如何可能导致欧洲和中东地区的潜在冲突。

美国海军陆战队作战实验室负责人、准将本杰明·沃森 (Benjamin Watson)在一次由国防工业协会主办的会议上表示,海军陆战队现在的作战重点是通过参与海上拒止来支持舰队行动,从而使海军能够发挥作用。“因此,海军陆战队的设计首先要求是致命的,无论是在陆地,还是在海上,或是从陆地到海洋的过程,陆战队以分布式小单位运作,具有低信号强度,并且带来能够支持规模更大的海军或联合部队的能力,特别是在有争议的或被拒止的降级环境中。”

陆基发射能力是当前及未来美国海军陆战队作战概念的核心,陆基NSM是其协助支持海上拒止任务能力的重要组成部分。拥有可移动、易于部署的发射器来发射这些导弹是该方案的另一个关键部分。通过去年的测试,海军陆战队朝着将这一概念变为现实迈出了重要一步。

开发NSM导弹的挪威国防承包商康斯伯格公司(Kongsberg)长期以来一直提供自己的陆基发射器选择,一次最多可发射四发集装箱炮弹。然而,这些更常见于大型卡车上,如陆军的10轮车码垛装载系统(PLS)卡车。海军陆战队需要一种更轻、机动性更强、更加经济可承受性的方案。

奥什科什防务公司的图片显示无人驾驶的JLTV发射火箭。同样的平台很可能被海军陆战队用来发射NSM反舰导弹。发射器的容量似乎是每辆车2枚NSM。该解决方案旨在增强陆战队的反舰能力,以支持海上控制和海上封锁任务

2021年4月底,雷神公司旗下的雷神导弹与防御公司和美国海军陆战队在加州海岸成功演示了海军陆战队远征舰船拦截系统(NMESIS)。

海军陆战队遥控发射车(NMESIS)首秀

二、NSM

海军打击导弹(NSM)是挪威康斯博格公司的产品。NSM的一些关键属性如射程和精确制导,非常适合美国海军陆战队和海军目前追求的多域使用。根据雷神公司的数据,NSM是一枚156英寸的导弹,最远射程可达100海里。这种武器的特点是发射阶段的固体推进剂火箭发动机助推器和可实现亚声速的持续飞行的JP-10燃料涡轮喷气发动机。

NSM有一个可编程的引信,支持其在爆炸前穿透的能力,以获得最大的破坏效果。它还被特别设计成具有低可观测性特征,并能够以掠海模式在水面附近操作,以躲避敌方雷达。该弹可随地形爬升和下降,并执行规避动作来对抗防御系统。雷神公司的一份报告称,NSM拥有识别舰级以下目标的能力,能够帮助作战人员选定特定的目标。

NSM的陆上发射支持了美国海军分布式海上作战(DMO)的基本原则,这种作战设想了一个更广泛、更分散且多域的威胁包络圈,这种情况促使攻击部队需要更少的聚集,以更不容易受到敌人火力的攻击。

NSM的沿海或岛屿应用还支持美国海军近年来努力提高的对抗反舰导弹的能力。它使海军能够从比以往任何时候都更远的距离探测、跟踪和摧毁来袭敌方反舰导弹。这对于提高防区外距离和对抗危险的新型远程敌人武器是必要的。此外,通过适当的联网,陆基NSM可以作为更广泛的传感器网中的关键防御“节点”,这意味着其瞄准技术可能能够找到敌方发射的武器并将信息传递给盟军资产。

更有可能的是,部署在岛屿的NSM可能会从空中无人机、潜艇或舰载雷达系统接收到目标细节。这就是进攻的要点,因为NSM可以攻击和摧毁远处的敌方水面目标,同时确保盟军水面舰艇不在打击范围内活动,或令它们得到适当的警报,以便可以发射拦截器,例如SM-6导弹。所有这一切都意味着两栖攻击舰、诸如新兴护卫舰或濒海战斗舰和无人系统之类的近距离支持舰艇,也需要配备新的、改变范式的远程武器,例如NSM。

最后,由于和美国海军舰载版NSM生产线相同,海军陆战队的陆基NSM基本上是增材制造的现成产品,通过降低单价和物流通用性节省了资金。雷神公司也在美国国内投资了生产制造设施,全力确保部队需求。

三、导弹隐身设计

网络公开的NSM发射的图片和视频中,有一张图片反映了低可见性设计的基本原则。


海军打击导弹(NSM)它在设计时考虑了减小雷达截面,特别是从正面。该导弹使用被动成像红外(而不是雷达)来定位和攻击它的猎物。因此,它不会在飞行的最后阶段通过发射射频辐射来暴露自己的存在。它也不容易受到干扰等“软杀伤”电子战战术的影响。此外,它的雷达截面积很小,很难在雷达上发现,因为它在波浪上掠过时速度又低又快。

除了多面弹头、梯形弹身和棱边外,NSM还通过组合结构实现了低雷达反射截面。但是仅仅将复合材料用于导弹的侧翼和尾翼表面本身并不能提供高度的低可观测性,创造性地使用复合材料,同时应用潜在的雷达欺骗形状和结构才是重点。


可以在NSM的进气口处看到这种隐形设计应用的一个很好案例。注意进气口周围的锯齿边缘。这是一种行之有效的转移雷达能量的方法,特别是从正面,这是敌舰雷达系统照射时最易暴露的地方。但是这种锯齿结构对进气道设计或总体机身设计来说并不是最有利的。进气口必须为埋在蛇形管道末端的喷气发动机提供稳定均匀的气流——这又是另外一个隐形设计技巧。

因此,一个无缝的复合材料整流罩被置于在锯齿边缘,该整流罩对最有可能威胁到这种导弹的雷达波段是“半透明的”。这就提供了一种两全其美的最佳状态,一方面通过锯齿前缘实现低可观测性,而另一方面空气并不知道复合结构或金属结构之间的区别,最重要的雷达甚至根本“看不到”整流罩。它的工作原理非常像飞机机头上的复合天线罩,在不被雷达波束遮挡的情况下提供空气动力学上的必要性。

我们大多都听到某某隐身飞机蒙皮上敷有雷达吸收涂层,但这些复合结构可能没有这些涂层,让射频能量通过它包藏的结构和材料来处理,而不是仅仅通过表面涂层和形状来衰减辐射信号。

一个非常相似的处理方法被用于创造“黑鸟”家族的传奇高速间谍飞机。这些飞机是第一批将低可见技术作为设计主要组成部分的战机(图源:洛克希德公司/网络)

这种类型的布置以及更先进的布置,已经被用于低可观测的飞机,如F-117、B-2、F-22、F-35和J-20。例如,战斗机上梯形进气口的前部区域实际上可能是一个大型复合结构,在某些雷达频率下是不可见的,同时隐藏了复杂的雷达欺骗结构和下面的材料。一个长而光滑的机翼前缘实际上可能隐藏着高度复杂的几何结构,这些结构充当雷达波挡板,埋在雷达半透明复合材料外壳和一层雷达吸收填料下面。最近,当一架蒙皮破损的F-22被空运到一个航展上时,我们看到了这一幕。

这里最重要的一点是,当从视觉上观察隐身飞机时,这些子结构和外壳之间的混合关系通常并不明显。它们光滑的蒙皮实际上可以让隐形飞机看起来出奇的简单,但下面是一个完全不同的世界,尤其是在关键区域。这一现实使得隐形飞机比看起来更像是一项技术成就,尤其是考虑到这些设计中的一些注定要被无情地撞击、加热和冷却数千小时,因为它们在高G值下在空中飞行,并以超声速在空中撕裂。

雷达吸波材料蒙皮破损的F-22。高速飞行的摩擦,剧烈的重力加速度等都会造成其损坏

可以在这架未上漆的歼-20上看到类似的复合材料边缘结构和锯齿排列

有时候,人们仅仅通过观察隐形飞机的某些区域就可以得出“雷达隐身不足”的结论。但他们可能没有意识到,即使某个机身部件看起来坚固不透明,但对雷达来说却不是这样,它们下面隐藏着偏转和衰减雷达回波的结构。这种在一个机身中制造几乎两种不同机身的能力——一种是空气动力学和隐身形状的外壳,另一种是位于皮肤下面的区域,在最需要的地方提供大幅降低的雷达反射率,是制造技术的较高水平。事实上,这要求低可观测性设计团队和空气动力学设计团队在一起开发高性能隐身飞机,以达到双方都满意的程度。

F-22的外壳隐藏了先进的低可观测技术和大力支撑其功能的材料科学

小结

美国海军陆战队正在寻求建设高机动无人化岸舰导弹部队,借此快速建立具有陆基导弹连的前线基地,试图在敌人的炮火圈中安营扎寨,等待海军后续力量的到来,实现在对抗性环境中美军力量的实质性存在。美国海军陆战队当前选择的反舰导弹NSM具有低可见性结构设计,同时采用被动红外成像制导,是一款信号特征较低,极具威胁性的隐身反舰导弹,需要我们谨慎应对。


参考资料
[1] ‘Island Hopping’ Offensive: The U.S. Marines Are Training for the Worst. NationalInterest. Kris Osborn, 2021-05-31
[2] Marine Corps Reveals It Has Tested A New Anti-Ship Missile Launcher Truck. TheDrive. Joseph Trevithick, 2021-02-19
[3] This Image Of A Naval Strike Missile Launch Shows A Key Tenet Of Stealth Design. TheDrive. Tyler Rogoway, 2019-10-03

- The End

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