【据俄罗斯“军事观察”网站5月31日报道】谈到空中作战行动,最常提到距离,即通过侦察、雷达和光学定位设备(RLS和OLS)发现敌人的探测距离,以及使用空对空导弹或空对地导弹的射击距离。似乎这一切都合乎逻辑?在敌人发现你之前你就在最大距离上提前发现了他,提前发射了空对空导弹或者空对地导弹,并率先摧毁了敌人的战斗机或地空导弹系统(SAM)。同时,在可预见的未来,空战的样式可能会发生根本性的变化。
假设一架隐身战斗机率先探测到一架敌方战机,也可能是借助了外部目标指示,并率先发射了空对空导弹。为了提高杀伤目标的概率,发射了两发空对空导弹。从目标的有效散射截面积(RCS)来判定,敌人飞机属于第四代战机。潜在地,它可以“摆脱”一发空对空导弹,但它没有机会躲避两发导弹。似乎胜利必然到来。
突然,空对空导弹的回波信号消失了,而敌机继续飞行,仿佛什么都没有发生,甚至没有改变飞行航线或速度。这架隐身战斗机又发射了两发空对空导弹,这时飞行员开始紧张起来,因为武器舱里只剩下两发空对空导弹。然而,导弹的回波信号又消失了,就像此前一样,而敌机不慌不忙地继续飞行。
现代化隐身飞机的载弹量极其有限
在发射了最后两发空对空导弹后,由于没有获胜的希望,隐身战斗机的飞行员将飞机掉头,试图以最快的速度脱离敌人飞机。飞行员在弹射之前听到的最后声音是警告系统关于“敌人空对空导弹正在接近”的信号。
上述场景如何能成为现实?答案是先进作战飞机拥有主动防御系统,其关键要素之一是使用先进的小型化空对空反导弹,确保以直接碰撞杀伤(hit-to-kill)的方式摧毁敌人的空对空导弹。
一、碰撞杀伤
用导弹打导弹,实际上就是“子弹打子弹”,是非常困难的。在空对空导弹和地对空导弹的早期发展阶段,这几乎是不可能实现的,因此为了杀伤目标,直到今日大多数情况下都在使用破片杀爆战斗部和杀伤棒战斗部。它们是基于战斗部引爆并生成破片场或者预制杀伤元场而形成杀伤力,确保以一定的概率直接摧毁至启爆点一定距离上的目标。最佳的引爆时间是由特殊的遥控引信计算出来的。
棒状战斗部的作用原理
然而,有一些目标由于体积大、质量大、速度快和壳体强度大而可能难以被破片摧毁。首先,洲际弹道导弹(ICBM)弹头的情况尤其如此,这些弹头只有采用直接碰撞或者核弹头(NBC)才能可靠地摧毁。
大气层外动能拦截器采用直接碰撞方式来摧毁洲际弹道导弹的弹头
超声速反舰导弹也是破片战斗部难以杀伤的目标,因为破片通常不能击爆反舰导弹的战斗部,反舰导弹由于自身的尺寸和质量能够在惯性作用下飞到被攻击的舰艇。
另一方面,还有一些小型的高速目标,如空对空导弹,同样也难以利用破片战斗部或杀伤棒战斗部来摧毁。
在二十世纪末和二十一世纪初,出现了自主导引头(SGS),使其有可能直接击中目标——另一发导弹或弹头。这种杀伤方式具有几个好处。首先,弹头的质量可以减少,因为它不需要生成破片场。其次,目标的毁伤概率增加了,因为导弹直接击中目标将比目标被一个或多个破片命中造成更大损害。第三,如果目标是被带有破片战斗部的导弹击中的,在雷达上将显示出一个碎片团,并不总是很清楚这些碎片是导弹和目标的碎片,或者只是导弹本身的碎片。然而,如果采用直接碰撞方式杀伤目标的话,一旦出现碎片场就说明目标大概率已被摧毁。
确保能够直接命中的一个重要因素是具有燃气动力控制带,它为空对空导弹、地对空导弹或者反导弹在接近目标时刻提供了高强度机动的能力。
燃气动力控制带
二、“空对空”导弹对抗“空对空”导弹
现有的空对空导弹能否用于拦截空对空导弹或地对空导弹?这是有可能的,但这种解决方案的有效性将非常低。
首先,如果不对空对空导弹进行重大改进,拦截概率会很低。一个例外是以色列的Stunner空对空导弹,它是基于“大卫投石索”地基系统的同名导弹研制的,可提供直接碰撞杀伤目标的能力。
现代空对空导弹有潜力拦截敌方空对空导弹和地对空导弹,但该解决方案有效性很低
以色列Stunner“空对空”版反导弹从一架F-16战斗机上进行了测试,似乎是目前最有效的现役空对空导弹,能够摧毁敌人的空对空导弹和地对空导弹。
其次,空对空导弹主要是用于拦截几十和几百公里远距离上的敌机。但它们将无法在这个距离上拦截其他空对空导弹或地对空导弹,因为空对空导弹的尺寸太小了,远程拦截不现实,而且弹上雷达也不能在这样的距离上发现目标。在这种情况下,为保证很大的飞行距离则需要更多的燃料,这将使导弹外形尺寸增大。
因此,在使用空对空导弹拦截敌人空对空导弹时,情况可能变得复杂化,当双方弹药基数大体相当时,防御方战机的空对空导弹消耗量将更多,因为对付一发敌方空对空导弹可能要发射几发用作反导弹的空对空导弹。结果是,防御方飞机将比进攻方飞机更早用光机载武器,尽管它已击落了敌人的来袭导弹,但防御方战机最终还会被摧毁。
摆脱这种局面的出路是开发专用的空对空反导弹,而我们的潜在对手正在积极开展这项工作。
三、CUDA/SACM小型导弹
在美国AIM-120空对空导弹的基础上,洛克希德·马丁公司正在开发一种先进的CUDA小型导弹,能够同时对付敌人的飞机和空对空/地对空导弹。它的显著特点是外形尺寸缩小到AIM-120导弹的一半,并且配有一个燃气动力控制带。
CUDA导弹旨在以直接碰撞杀伤的方式摧毁目标。除了雷达导引头之外,它应当像AIM-120导弹一样具有利用载机提供的数据进行无线电指令修正的能力。在反击敌人多批次发射的空对空导弹或地对空导弹时,这一点极为重要:因为它可以防止所有反导弹去拦截同一个目标,并使反导弹迅速从已被摧毁的目标重新瞄准新的目标。
CUDA导弹
关于CUDA导弹射程的数据说法各异:有一些数据表明,最大射程是25km左右,而根据其他数据,则为60km或更远。我们推测第二个数字更接近现实,因为AIM-120C-7版本导弹的原始型号AIM-120导弹的射程为120km,而AIM-120D版本导弹的射程达180km。CUDA导弹的部分空间用于安装燃气动力发动机,不过,从另一方面讲,应当考虑到实现以直接碰撞杀伤方式摧毁目标使得可以大幅减少战斗部的尺寸和重量。
CUDA导弹较小的外形尺寸将大幅增加第五代隐身战斗机(对其特别重要)和第四代飞机的载弹量。因此,F-22战斗机的弹药基数可能包括12发CUDA导弹+2发AIM-9X近程导弹,或者4发CUDA导弹+4发AIM-120D导弹+2发AIM-9X导弹。
F-35系列战斗机的弹药基数可能包括8发CUDA导弹或4发CUDA导弹+4发AIM-120D导弹(对于F-35A战机来说,看得出来在其内埋式武器舱里可安放6发AIM-120D导弹,在这种情况下,除AIM-9X近程导弹以外,F-35A的弹药基数将与F-22大体相当)。
F-35隐身战斗机武器舱中的CUDA导弹模型
关于第四代战斗机外部挂架上安装的弹药基数,没有什么值得说的。最新款F-15EX战斗机最多可以携带22发AIM-120导弹,相应地,或者最多可以携带44发CUDA导弹。
雷声公司正在开发一种与CUDA类似的导弹——小型先进能力导弹(SmallAdvanced Capability Missile –SACM),这是符合逻辑的,因为AIM-120导弹正是雷声公司生产的。总体来说,美国国防承包商之间的相互关系处于一种稳定的爱与恨交织的状态——各大型康采恩公司要么彼此进行合作,要么激烈地竞争军方订单。鉴于CUDA/SACM项目的保密性,目前还不清楚雷声公司的SACM项目是否是洛克希德·马丁公司CUDA项目的延续,或者它们是不同的项目。雷声公司似乎中标了,但不清楚它是否使用了洛克希德·马丁公司的研究成果。
SACM导弹要完成的任务
可以预料,CUDA/SACM项目在美国空军(USAF)中具有很高的优先级,因为项目取得的成果不仅可以将作战飞机的弹药基数实实在在地提高一倍,而且还可以通过直接碰撞杀伤方式提高对敌机的毁伤概率,以及通过有效拦截敌方的空对空导弹和地对空导弹为作战飞机提供自卫能力。
如果CUDA/SACM导弹被称为具有先进反导能力的空对空导弹是比较正确的,那么MSDM导弹应该被归类为近程防御空对空反导弹。
四、MSDM/MHTK/HKAMS微型导弹
雷声公司的微型自卫弹药(MiniatureSelf-Defense Munition-MSDM)开发项目的小型反导弹长1m左右,重约10~30kg,旨在为作战飞机提供近距离自卫武器。MSDM导弹体积小、重量轻,使得能够在武器舱内大量部署,对主要武器装备的影响也最小。最大限度地降低单位产品的成本并可大批量生产,以便能够承受弹药的大量消耗,这也是几个关键的设计要求。
MSDM型反导弹武器必须由载机的雷达和光学定位系统,还有导弹攻击预警系统提供初始的目标指示信息。
MSDM导弹与AIM-9X和AIM-120导弹的外形尺寸比较
雷声公司的MSDM导弹预计只采用红外导引头的被动热辐射制导,并辅以雷达辐射源寻的制导能力,以便更加有效地拦截敌人带有主动雷达导引头的空对空导弹,而且根据雷声公司的一项专利,雷达辐射制导单元没有安装在弹头上,而是被安装在舵面上。雷声公司MSDM导弹的研制工作将于2023年底前完成。
在舵面上安装雷达传感器的雷声公司专利图片
洛克希德·马丁公司也在朝这个方向努力。其空射型反导弹的相关信息非常少,但有关于公司测试MHTK(MiniatureHit-to-Kill,微型碰撞杀伤)地对空导弹的信息,该导弹用于拦截大炮炮弹、迫击炮弹和非制导火箭弹。最有可能的是,洛克希德·马丁公司的空射反导弹在结构上类似于MHTK反导弹。
MHTK反导弹长72cm,重2.2kg。该导弹配备了主动雷达导引头,这种解决方案比雷声公司的方案更昂贵,不过,有可能在对抗空对空导弹和地对空导弹时更加有效(对于拦截大炮炮弹、迫击炮弹和非制导火箭弹,必然需要主动雷达导引头)。MHTK反导弹的射程为3km,相应地,其机载版反导弹的射程可能与之相当或者稍远一些。
МНТК反导弹试验和该导弹模型与五美元钞票的尺寸对比
欧洲MBDA公司正在开发一种HKAMS反导弹,该导弹质量约10kg,弹长约1m。MBDA公司专家认为,对先进空对空导弹导引头的改进将使作战飞机使用传统的诱饵和假目标失效,只空对空反导弹才能对抗敌人的空对空导弹。
HKAMS导弹模型
值得注意的是,所有MSDM/ MHTK / HKAMS反导弹的照片和图片都没有看到燃气动力控制带,有可能这些导弹是通过推力矢量偏转来实现超机动性的。
MSDM/ MHTK /HKAMS反导弹的微小外形尺寸将允许在原来安装一发AIM-9X近距格斗空对空导弹的位置上安放三发反导弹,或者大约安放六发MSDM导弹而取代一发AIM-120系列导弹。
这样一来,F-22战斗机将能够携带12发CUDA导弹+6发MSDM反导弹,或者携带4发CUDA导弹+4发AIM-120D导弹+6发MSDM反导弹。
例如,一架F-15EX战斗机的弹药基数可能包括8发AIM-120D导弹+16发CUDA导弹+36发MSDM反导弹。当执行任务时,比如,在保护远程雷达探测预警机时,机载弹药可能包括132发MSDM反导弹或者22发CUDA导弹+64发MSDM反导弹。
另外,诺斯罗普·格鲁曼公司为隐身飞机的动能导弹防御系统申请了专利,这与坦克的某型主动防护系统(ADS)类似。设想的导弹防御系统将包括可伸缩的发射装置,其中装有朝向不同方向的小型反导弹,为飞机提供全方位的防御。当处于收回状态时,发射装置不会增加载机的信号探测特征。该解决方案很有可能在先进的B-21轰炸机和未来的第六代战斗机上实施。而MSDM反导弹或者MHTK(机载型)反导弹将用作杀伤性弹药。
诺斯罗普·格鲁曼公司为隐身飞机设计的动能导弹防御系统专利图片:
发射装置将安装小型反导弹和带有电子战设备的机动式诱饵
根据上面所述,可以得出结论,机载空对空反导弹将成为21世纪夺取空中优势的主要因素之一,至少在前半个世纪应当如此,因此发展空对空反导弹应列为俄罗斯空军的主要优先事项之一。
原文作者:安德烈·米特罗法诺夫(俄罗斯)
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