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潜射防空导弹的军事需求与发展分析

2019-09-10朱鹏磊王泽

关键词:关键技术

朱鹏磊 王泽

摘 要:本文总结归纳了潜射防空导弹的发展现状,分析了潜射防空导弹的现实需求和性能需求,总结了发展潜射防空导弹的关键技术,研究了潜射防空导弹发展的技术途径。

关键词:潜射防空导弹;“空潜对抗”;军事需求;关键技术

Abstract: This paper summarizes the development status of the submarine launched air defense missile, analyzes the actual demand and performance demand of the submarine launched air defense missile, summarizes the key technologies for the development of the submarine launched air defense missile, and summarizes the technical approaches for the development of the submarine launched air defense missile.

Key words: submarine launched air defense missile; air to submarine confrontation; military requirements; Key Technologies

引 言

在早期的在“空潜对抗”中,反潜机和反潜直升机等航空反潜平台无论是在速度、探测系统方面,还是在战斗协同、攻击武器方面,都处于“空优潜劣”一边倒的优势状态[1]。航空反潜平台可以肆无忌惮地搜索、跟踪和攻击潜艇,而潜艇却没有任何对应的反击手段,只能通过机动规避来进行被动的防御。直到潜射防空导弹的出现,“空优潜劣”的状况才得以改变。研究表明,没有装备潜射防空导弹的潜艇在与航空反潜平台的对抗中,其生存概率只有30%左右,而装备潜射防空导弹后,其生存概率可以提高到80.5%[2-3]。

基于潜射防空导弹对于提高潜艇生存概率的重要性,欧美等军事强国做了很多积极的尝试和探索。

1.潜射防空导弹的发展现状

自从20世纪70年代以来,美国、俄罗斯、英国、法国、德国和挪威等国家相继进行了潜射防空导弹武器的研制[4]。目前国外研制和装备的潜射防空导弹主要包括英国的“斯拉姆”(SLAM)、美国的“西埃姆”(SIAM)、法德意联合研制的“独眼巨人”(Polypheme-SM)、德国和挪威联合研制的“海神”(Triton)和“伊达斯”(IDAS)、俄罗斯的SA-N-8、以及美国的潜射防空“海蛇”导弹,主要性能指标见表1。

2.潜射防空导弹的军事需求

2.1潜射防空导弹的现实需求

在世界各国海军都在强化反潜能力的形势下,特别是反潜直升机与水面舰艇的结合,使潜艇面临的“非对称”空中威胁进一步加剧。潜艇只有解决对空防御问题,才能更好地发挥自己的作战能力。

一方面,发展潜射防空导弹是提高潜艇生存能力的关键。装备了潜射防空导弹的潜艇,可在与反潜飞机遭遇时择机发射防空导弹进行反击,即使没有击落反潜飞机,也可以削弱反潜飞机的攻击效果,迫使其放弃攻潜企图。所以,只要利用防空导弹的威慑将反潜飞机逼到一定距离以外投雷,潜艇的生存概率就会明显提高[7]。经过计算分析,加装防空导弹后的潜艇,不但可以有极大概率击落敌机,而且可以极大地提高自身的生存概率,见表2[4]。

另一方面,发展潜射防空导弹是适应新时代攻防态势变化需求。通过几十年的技术积累,特别是随着天基预警系统及网络中心战技术装备的发展,对反潜飞机的探測以及预警已成为可能。因此,潜艇通过数据链接收到空中目标或者通过自身探测系统发现空中目标并可进行攻击时,要避免“有作战时机,无作战装备”的情况出现[6]。此外,通过潜射防空导弹的威慑,可将反潜平台逼到一定距离以外,从而改善潜艇的防空态势。

2.2潜射防空导弹的性能需求

与其他防空导弹相比,潜射防空导弹有其独特的性能需求。对于潜射防空导弹的性能要求,主要体现在潜艇在水下状态能够进行潜空作战的要求[2, 8]。

(1)对导弹发射的隐蔽性要求相对较高。潜射防空导弹发射应具备良好的隐蔽性,即导弹发射不应暴露发射导弹的潜艇的位置,应具备水下发射能力,理想状态是大深度发射能力。因为潜艇机动能力有限,一旦暴露其位置将很容易遭到空中攻击。

(2)对导弹自主作战能力要求相对较高。潜射防空导弹最好能具有“发射后不管”能力,在发射出水后,应能搜索发现空中目标。潜射防空导弹通常所面对的威胁目标体形很大,而潜射防空导弹通常不会很大,所载战斗部有限,因此潜射防空导弹应能选择目标的要害部位予以杀伤,才能收到良好作战效果。

(3)对射程、速度、机动性要求相对较低。潜射防空导弹的作战对象主要是反潜直升机和反潜机,其速度相对较低(一般≯300m/s),在执行反潜作战时速度则更低。另外,潜射防空导弹一般属于自卫反击性质,而且受到潜艇目标探测距离的限制,主要用来被动的打击反潜飞机或采取伏击方式打击空中目标。

3.潜射防空导弹发展的关键技术

潜射防空导弹除了具有导弹的所有特点外,由于其发射平台和攻击目标的特殊性,在技术性能和作战使用上有独特之处[9]。其弹道处在两种介质(水和空气)当中,而且两种介质的特性相距甚远,弹道要比其它类型的导弹复杂得多。潜射防空导弹的研制是一项复杂程度高、技术难度大的工作,涉及到一系列关键技术问题[10-11]:

3.1水下发射技术

水下发射的潜射防空导弹,其发射方式可以根据有无运载器,分为湿式(无运载器)和干式(有运载器)。水下发射方式的选择,直接影响到空中和水下弹道设计、发射后不管的距离、发射后的截获概率、武器系统制导精度等各项指标,因此需要综合各方面的因素。

湿式发射方式,可以避开出水后导弹和运载器分离这一技术难题,但这种方式需要考虑导弹的水压和水密问题,无疑增加了导弹结构设计时的复杂性。干式发射方式,可以使用匹配鱼雷发射管的方式,较好地解决水压和水密问题,并获得较好的水动力特性,提高出水速度和出水姿态的稳定性,但是需要解决运载器出水后弹器分离的技术问题。

3.2弹器适配和分离技术

对于有运载器的干式发射,弹器适配和分离技术是潜射防空导弹研制的关键。

干式发射是将潜射防空导弹放在运载器中,需要对弹体和弹翼进行折叠和变形等特殊结构设计,使导弹和运载器适配,然后通过运载器良好的水动力外形,将其以一定的出水姿态和出水速度送出水面,最后再与导弹分离。

潜射防空导弹的作战对象是空中飞行目标,要求导弹和运载器的分离要及时、快速、安全、可靠,而且对导弹的扰动要尽可能小。分离方式的确定,弹器分离时机,弹器分离条件,抗海浪和阵风干扰的能力,分离过程中级间干扰,运动特性等都是弹器分离技术的重要研究内容。

3.3目标探测和捕获技术

潜艇自身的探测设备有声纳、雷达和潜望镜等。出于隐蔽性考虑,潜艇探测目标的方式,一般以被动听测反潜航空兵的主动声纳(吊放式声纳或声纳浮标)、传入海水的螺旋桨噪声为主。这种探测方式只能提供概略的目标信息,有时误差会很大,由此就大大增加了计算导弹射击诸元的难度。

潜射防空导弹发射后,在水下一般至少需要运行5秒,在空中搜索到目标前至少需要再飞行3秒。由于作战条件的限制,导弹要具备“发射后不管”的能力,此时潜艇很难对导弹再进行控制。这就对导弹发射后的目标捕获能力提出了更高的要求。

3.4主动导引头抗干扰技术

潜射防空导弹的作战对象以反潜直升机和反潜巡逻机为主,为海空背景下的目标,目标特性较弱,对主动导引头的探测性能和目标识别性能要求很高。潜射防空导弹一般打击的是低空飞行目标,特别是悬停海面正在吊缩放声纳的反潜直升机,经常距离海面只有20米左右,而潜射防空导弹垂直出水或倾斜45°。出水时,弹道最大高度有可能过高,此时只能进行大角度的俯冲攻击。甚至,为了提高杀伤效果,攻击直升机的螺旋桨还要采用天顶攻击的方式。因此,主动导引头抗海杂波的干扰能力,也是潜射防空导弹的关键技术。

3.5其他关键技术

攻击多目标技术:面对网络中心战等协同战术反潜,未来潜射防空导弹必须具有多目标攻击能力。多目标攻击能力对主动导引头总体性能设计提出了更高的要求。

变深度发射技术:对潜艇来说,维持生存、保持隐蔽是最重要的。发射深度范围大,可以提高潜艇发射导弹的突然性,减少导弹的应急发射时间,提高“空潜对抗”的成功率。

4.潜射防空导弹发展的思路

潜射防空导弹的发展是一个多专业多学科的综合过程,在水声探测、地(舰)空导弹武器、鱼雷发射、线导鱼雷以及其他有关专业技术的基础上,针对潜射防空导弹所特有的技术难点,进行综合设计优化组合,研制出在不同程度上满足潜艇与反潜机对抗需求的潜艇防空导弹武器。潜射防空导弹可概括有如下4种研制途径[4, 9, 12]:

(1)潜望镜状态发射的潜射防空导弹

这种潜射防空导弹基本属于舰空导弹,结构简单,价格便宜,装备灵活,研制难度小,但只能在水面、潜望镜深度发射,很容易被反潜机发现而受到空中攻击,因而防空作用有限。

(2)水下垂直发射出水后自动捕获跟踪目标的潜射防空导弹

这种导弹具有“发射后不管”能力,发射方式反应速度快,但垂直发射的水下潜艇会因而暴露自身位置,受到攻击。在面对多个反潜机的情况下,发射导弹后容易遭到其他反潜机的攻击。

(3)鱼雷管发射火箭助推至水面的潜射防空导弹

采用这种发射方式,这种导弹可在水下60m或更深发射,这种发射方式的优点是系统反应迅速、隐蔽性较好。但由于助推火箭水下点火,会使气泡升至水面而暴露潜艇的位置,在面对多架反潜机的对抗情况下也将会遭到其他反潜机的攻击。

(4)由运载器运至远离潜艇处出水的潜射防空导弹

这种发射方式把导弹装在运载器里,经由潜艇鱼雷管发射后在水下潜行,在远离发射潜艇的位置升至海面后再攻击目标。这种潜射防空导弹在其出水时,己远离发射潜艇,如大于1km,因而不会暴露发射潜艇的位置,隐蔽性好,应当是一种较好的潜射防空导弹。

5 结束语

潜射防空导弹的出现,开始扭转潜艇“被动挨打”的局面,“空优潜劣”的格局正在逐渐发生改变,“空潜对抗”呈现出多样化的特点。但是,随着越来越多的高新技术在反潜技术的应用,以及反潜装备的不断改进升级,潜艇受到的威胁必日趋严重。潜艇要想早“空潜对抗”中获得优势,就必须在速度、探测能力、攻击能力和协调作战能力等方面取得突破。这将对潜射防空导弹的性能提出了新的要求,也必将推动潜射防空导弹的新一轮的技术发展。

参考文献

[1]宋伟峰.浅谈“空优潜劣”格局在潜空对抗中的演变[J], 国防科技, 2016(3): 57-58.

[2]林玉琛, 于本水. 光纤制导与潜空导弹[J], 系统工程与电子技术, 2001(10):62-63.

[3]宋修军, 徐晶晶, 郭湘生, 等. 发展我国潜对空导弹武器问题探讨[J], 航空兵器, 2002(3): 33.

[4]罗霄, 常卫伟. 潜空导弹发射技术发展综述[J], 舰船科学技術, 2010(11): 146-147.

[5]安海军, 熊本炎, 张雅风, 等.国外潜射防空导弹发展现状及其动力装置分析[J]. 飞航导弹, 2014(5): 55.

[6]丁文强, 李刚, 王小龙. 德国伊达斯潜空导弹的发展与思考[J]. 飞航导弹, 2013(5): 12-14.

[7]侯博, 陈晓峰, 刘兴. 潜空导弹作战使用初探[J]. 飞航导弹, 2013(4): 33-34.

[8]林玉琛.世界潜空导弹发展的现状[J]. 现代军事, 2005(5): 39.

[9]于雪泳, 朱清浩,苏广和. 潜射防空导弹的特点及发展趋势[J]. 飞航导弹, 2011(9): 19.

[10]宋强, 赵华超.潜射防空导弹技术分析[J]. 中国高新技术企业, 2011(3): 27-28.

[11]付奎生. 潜射防空导弹红外导引头技术研究[J]. 现代防御技术, 2009(4): 23.

[12]林玉琛. 潜艇面临的威胁及潜射防空导弹[J]. 现代防御技术,2005(1): 27.

作者简介:

朱鹏磊(1986.1-) ,男,河南驻马店人。工程师,硕士,主要研究方向为武器控制系统与工程。

通信地址:辽宁大连 91550 部队 91 分队116023

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