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误射乌龙

2016-09-14

现代兵器 2016年9期
关键词:战斗部雄风超音速

从“误射”事件揭开“雄风”-3导弹神秘面纱

台湾地区反舰导弹研制始于上世纪70年代,但因技术水平低下,进展缓慢。直到20世纪70年代末期,台湾地区利用以色列“迦伯列”-2导弹的生产许可证仿制成功“雄风”-1近程反舰导弹,到1994年共有438枚服役装备服役。1988年,台湾地区开始以美国“鱼叉”导弹为蓝本研制“雄风”-2亚音速反舰导弹,1990年研制成功,至1993年共生产642枚,装备了台湾的大多数作战舰艇。

几乎与此同时,中山科学院开始了“雄风”-2E巡航导弹和“雄风”-3中、远程超音速反舰导弹的研制计划。

系产生深刻的影响。

在台湾地区,“雄风”-2E、“雄风”-3和“天弓”-3地对空导弹并称为“新三弹”,被列为武器装备重中之重。出于政治因素和保密的原因,“雄风”-3对外低调,具体细节很少向外界透露。当前装备超音速反舰导弹的国家和地区比较少,因此,“雄风”-3超音速反舰导弹的传闻与轶事也就成了外界关注的焦点。近日,“雄风”-3导弹陷入“误射”事件后,更成了外界和媒体热议的中心。

“误射”事件

2016年7月1日清晨8点13分,中国台湾海军原计划在左营军港内对131舰队“锦江”级500吨级“金江”610号巡逻舰进行年度甲类操演验收时,向西北方向发射了一枚“雄风”-3超音速反舰导弹。8点40分,导弹在飞行近100千米后,击穿澎湖岛东南海域停泊的高雄“翔利升”号中型渔船的头部。洞穿渔船后,导弹未爆炸,落入海水中,未超过台湾海峡分界线。此次事件造成了船长死亡、3位船员重伤和渔船严重受损的局面。“国防部”海军司令参谋长梅家树中将召开紧急记者会,初步认定误射事件是因为人员违规操作所造成。

事件发生后,世界各国的舆论一片哗然,岛内的民众与媒体对刚刚上台的民进党蔡英文当局的批判声更是一浪高过一浪,民进党当局极为被动和难堪。国民党中央发表严正声明,要求蔡英文当局速查真相,认错、道歉、惩处、赔偿。正在境外出访的蔡英文要求以最快速度查明真相、彻底检讨,并要相关部门将事件对大陆进行解释。

“雄风”-3导弹“误射”是多年以来台海乃至东南亚、全世界的重大军事和政治事件。它将会对台湾局势和未来两岸关系产生深刻的影响。

揭秘“雄风”-3

“雄风”-3导弹是台湾当局位于屏东县的中山科学院研制的超音速中、远程反舰导弹。基本型是岸对舰导弹,后来改型有了舰载型,目前这两型均装备服役。虽然它仍沿用“雄风”系列导弹名称,但与“雄风”-1与“雄风”-2亚音速反舰导弹不是一回事。

中山科学院对超音速导弹技术进行了多年的预先开发,但由于技术复杂和基础薄弱,进展极为缓慢。直到美国单方面退出“反弹道导弹条约”后,台中山科学院才有机会从美国和以色列获得了一些关键技术,这才加快了研制进程。1996年,中山科学院秘密着手“雄风”-3超音速反舰导弹的研制计划。1998年,“雄风”-3导弹试验弹首次试飞成功。一年后,“雄风”-3型导弹又相继完成了超音速系留试验、自由飞行、制导飞行、巡航后俯冲、模拟攻舰、低-高-低弹道飞行、超低空掠海飞行等多项试验飞行。在2001年4月举行的“汉光17号”军事演习中,台海军在屏东县九鹏导弹试射场对“雄风”-3型导弹进行了首次实战试射。2007年,台湾在“双十节”上展出了“雄风”-3导弹的双联装发射架。2009年和2011年台北的航天及防务工业展上,“雄风”-3导弹正式亮相,进入服役装备。

研制期间,台湾当局对“雄风”-3导弹三缄其口,对外透露的信息很少。除了它极具敏感性外,还有一个重要原因就是有些关键技术远没有彻底解决,离技术成熟相距甚远。即使是在装备服役后的今天,它仍是事故不断,从这次“误射”就可见一斑。

“雄风”-3导弹以大、中型舰艇为攻击目标,能以高、低两种弹道飞行。它采用整体式冲压发动机为动力装置,由固体火箭助推器助推发射,发射重量为1500千克。导弹能以2.0~2.5马赫的速度巡航飞行,携带150千克的常规战斗部,攻击200千米内的舰船目标(也有300千米的报道)。

“雄风”-3导弹结构紧凑,采用尖锥头部、圆形弹体、无弹翼布局。弹体修长,长度为6.1米,最大弹径为460毫米。在弹体中后部的侧下方有冲压发动机矩形进气口,尾部串联助推器并装有稳定翼。

“克隆”的心脏

“兵马未动,粮草先行”是行军打仗的准则,而导弹的研制可以说是“计划未动,动力先行”。“雄风”-3导弹研制计划先期进展缓慢,最主要原因就是对冲压发动机的技术攻关与认知不够。台中山科学院并不是从零开始研制的,而是从“克隆”美国沃特公司“空射小体积冲压发动机”(ALVRJ)起步的。

20世纪60年代中期,冲压发动机技术有了很大进步,设计理念也发生了变革。其中一个转折是美国海军首先将旁侧进气道引入到液体燃料整体式火箭冲压发动机推进的导弹中,并正式启动了“空射小体积冲压发动机导弹”计划。这一计划为后来欧洲超音速导弹的发展产生了很大的推动作用,不少超音速反舰导弹都采用了其气动布局。该计划的构想方案与技术出自霍普金斯大学应用物理实验室,由海军空战武器中心负责实施。ALVRJ推进导弹由一体化的火箭冲压发动机推进,助推器喷管是可抛掉的。该计划自1968年开始,其目的是论证ALVRJ作为空射、低空、高速战术导弹推进系统的能力。经过一系列试验后,确定了试飞器的外形布局,并于1974年结束了地面试验计划。ALVJR共研制了6枚试验弹,其中5枚在1975—1979年间成功地进行了试验飞行,所得的数据令人满意,第6枚试验弹始终没有发射,至今仍保存在海军空战中心作为展品,供人参观。

在此基础上,美国海军提出研制采用ALVRJ的“超音速战术导弹”(STM)计划。然而,其生产成本高达“超音速战术导弹”允许成本的5倍。1974年起,海军与沃特公司根据一项独立的研制计划进行了低成本“超音速战术导弹”(STM)用ALARJ的研究。不过,由于海军武器装备计划变化和经费等方面的原因,STM计划于20世纪80年代初被撤消,ALVRJ的研制工作也随之终止,但其研究成果已转接到其他研制计划中。

当时,台湾当局“雄风”-3导弹处在瓶颈期。沃特公司为了清理仓库,积极寻求用户推销产品,台湾当局顺理成章接收了美国的产品与技术。台湾当局得到了冲压发动机的研制模板后,如获至宝,马上就开始了“擎天”计划的开发(即整体式冲压发动机计划),取得一定的经验后就运用到“雄风”-3冲压发动机计划中。

“雄风”-3导弹研制成功后,台湾地区视其为“海战的利器”“攻击航母的杀手”,并鼓吹其性能超过了俄、印联合研制的“布拉莫斯”超音速反舰导弹。该弹首先装备124“成功”级护卫舰队和154“锦江”级巡逻舰队。台湾地区对“雄风-3”导弹的需求量很大,扬言要装备大部分作战舰艇,计划装备量为300枚左右。就连近几年刚刚服役的“光华”6号大型隐身导弹快艇(排水量约200吨,已装备“雄风”-2导弹)也要装备“雄风”-3导弹双联装发射架。这个装备计划当时被称为“追风”计划,不过目前还没有完全到位。

台湾地区的海军力量

台湾当局海军导弹武器配置的指导思想是:主要作战舰艇装备“雄风”-2与“雄风”-3导弹,形成近、中、远程,亚音速与超音速,高、低弹道相结合的,完善的射程、速度、立体的攻防体系。

中国台湾海军司令部设在台北市,台湾舰队司令部设在高雄市以北约9千米处的左营基地。

中国台湾海军主要作战舰艇有:146“阳”字号驱逐舰队;124“成功”级护卫舰队;131“康定”(“拉菲特”级)级护卫舰队;168“济阳”级(“诺克斯”级)护卫舰队;192扫雷/布雷舰队;154“锦江”级导弹巡逻舰队;256潜艇中队;“海蛟”导弹快艇大队;3个巡逻艇队、1个登陆艇队、1个小艇大队。其中,“海蛟”导弹快艇大队有6个中队,分驻各基地:左营基地有第2、5中队,马公基地有第3中队,金门基地有第6中队,淡水基地有第4中队。

“锦江”级巡逻艇 几十年来,台湾当局对海军舰艇一直在进行升级改进,并将其称为“光华”计划。“锦江”级巡逻艇就是根据海军“光华”3号计划建造的。首艇于1994年建成,1997年6月开始批产,到2000年7月共有12艘艇服役,与“康定”级护卫舰、“龙江”级导弹艇共属于基隆的第131护卫舰队。该艇的尺寸与吨位接近小型护卫舰,所以在台湾地区也被称为近海护卫舰。

在12艘“锦江”级巡逻艇中,以台湾地区河流命名的有6艘,分别是“新江”(新店溪)、“凤江”(凤山溪)、“曾江”(曾文溪)、“高江”(高屏溪)、“金江”(宜兰金兰溪)和“淡水”(淡水河)号。另外6艘以大陆河川命名,分别是“湘江”号、“资江”号、“珠江”号、“锦江”号、“鄱江”号和“昌江”号。

“雄风”-3导弹

“锦江”级巡逻艇满载排水量680吨,艇长61.4米, 舰宽7.5米,吃水2.9米,动力装置为1480千瓦双轴柴油发动机,航速25节,乘员50人。装备武器:“雄风”-1舰舰导弹单联装发射架4具(原型);“雄风”-3双联装发射架;40毫米单管机枪1挺;12.7毫米单管机枪2挺;投放深水炸弹的导轨2条;布雷导轨2条。

“成功”级护卫舰 “成功”级护卫舰是台湾当局海军的主力作战舰艇,装备“雄风”-3导弹后作战能力有很大提高。该舰是购买美国“佩里”-1级护卫舰后按生产许可证制造的,在台湾也称为“郑和”级。1993—1998年共有8艘舰服役,属于124舰队(基地在左营),分别是“成功”、“郑和”、“继光”、“岳飞”、“子仪”、“班超”和“张骞”号。“田单”号(1110)是最后一艘“成功”级舰,已于2002年服役。

“成功”级护卫舰满载排水量4105吨,舰长138.1米,舰宽13.7米,吃水4.3米,动力装置为30155千瓦蒸气轮机单轴推力发动机,航速29节,乘员234人。

武器装备包括“雄风”-2舰对舰导弹四联装发射架2具,现又装备“雄风”-3导弹;“标准”SM-1MP舰空导弹单联装发射架1具;76毫米单管舰炮1门;20毫米近程武器系统1套;40毫米单管机枪2挺;324毫米三联装短鱼雷发射管2具;S70C直升机2架。

信息系统包括1×SPS-49对空雷达、1×STIR火控雷达、1×SPS-55对海雷达;1×SQS-56舰壳声呐、1×SQR-18A拖曳阵声呐;电子战设备有“工蜂”或SRBOC无源干扰装置、AN/SLQ-2电子侦察干扰装置;“塔康”战术导弹设备;指挥控制系统包括海军战术数据系统、MK-92-6火控系统。

“成功”级护卫舰武器配置较强,电子系统先进,舰对空和反舰能力得到增强。

据报道,台湾以“佩里”-2舰艇为蓝本对“成功”级护卫舰进行了升级改进,也在以加大尺寸和吨位、提升作战能力为中心建造新型“成功”级舰艇。

技术分析“误射”事件

本文不去谈论误射事件的政治因素,从技术角度分析导弹的发射与火控技术,读者可从中寻找答案。

对于近程反舰导弹而言,当目标在导弹的探测距离内,由导弹本身的探测系统测定目标数据。对于中、远程反舰导弹来说,由于射程较远,单靠弹上探测系统很难探测目标,必须依靠外界的中继信息支援系统。信息支援系统将目标数据处理后传输给发射平台和攻击导弹。当导弹得到目标数据后,火控系统开始编制导弹的飞行攻击程序并实施导弹发射准备。导弹发射时,首先点燃弹体后部的固体火箭助推器。助推器推力很大,工作时间很短,能在瞬间将零状态的导弹推到很高的速度。发射后,导弹沿着倾斜弹道爬升。助推器燃烧完后抛掉,冲压发动机点火启动。导弹先在较高的高度上飞行,然后下降到较低的高度,进入巡航飞行状态。

导弹发射有一系列严格的操纵程序。那么,“雄风”-3导弹为什么会“误发射”呢?据台湾《中国时报》7月3日报道,检方发现,“金江”艇有40余名官兵。导弹发射时,舰长林伯泽正在舰队开会,艇上除陈铭修、高嘉骏在发射控制间外,其他人员都已下艇集合,等待接受测试官的检查。陈铭修因从清晨五六时就在准备操演,当时想要喝水,于是离开了发射控制间。发射控制间内只剩高嘉骏(据说他只有9个月的军龄)一人,他想再熟悉一下发射的操作流程,以更完美的操作表现通过测试。可他并未发现当时的控制系统处在“作战模式”下,以为是在“训练模式”中,就一路按下“检查是否正常”、“设定目标”、“选择导弹”、“允许发射”、“发射”的按钮。发射箱的导弹点火发出巨大的轰鸣声。当正在喝水的陈铭修听见隆隆声响,冲到发射控制间想转换到“训练模式”,但为时已晚,导弹拖着浓烟和耀眼的火光发射升空了。在码头已经集合的官兵赶紧上艇,一场大祸就这样发生了。

为什么没有自毁 现代导弹一般都具有自毁功能。当导弹飞临预定的作战空域,不能探测到预定目标,待燃料耗尽时,导弹会启动自毁装置,爆炸解体。这样设计,一方面可以避免和减小附带的伤亡;另一方面是避免残弹落入敌手,减少政治和技术泄密的损失。系统中也有人工强制自毁程序,遇有不测时,中途强制自毁。

“雄风”-3导弹从8:13发射至8:40入水,长达27分钟,期间并没有启动自毁。而且,当时的舰艇导弹操纵人员全部在场,为什么在飞行中不能启动自毁程序,来减少损失呢?这是事件发生后,外界与媒体对军方质疑的问题之一。

笔者个人认为,当发现“误射”惊慌混乱、逐渐清醒之后,艇上官兵会及时请示、制定挽救方案,时间是允许的。常规的做法是立即启动自毁程序,降低飞行高度,提前终止导弹的飞行。由于导弹弹道处于广阔的海域,提前入水是最佳的选择。然而,舰上官兵并未这样做。因此,笔者估计这次“误射”的“雄风”-3导弹是没有装载真正战斗部的试验弹。“雄风”-3导弹在2010年刚装备时,每枚导弹的价格远远超过1亿新台币,现在估计会更高,这对台湾当局来说也是一个不菲的数字。而为了主要系统重复使用,导弹试验的入水回收也是降低成本的措施之一。

能否规避“翔利升”渔船 导弹试验一般会在作战空域设置靶标的。“雄风”-3导弹最后洞穿船舷只有几米的“翔利升”渔船,这并不是靶标。当时导弹属于掠海飞行,世界上只有屈指可数的几种先进亚音速反舰导弹,在终端攻击时才能达到这样的飞行高度。“雄风”-3属于速度2.5马赫的超音速导弹,正常情况下不可能以这样的速度飞行,这是经过应急处理的结果。

据报道,“雄风”-3导弹有两种制导和控制方案。一种是目前使用的惯性中制导,中途设置多个预置航向点修正,末端由被动雷达寻的制导。另一个方案比较复杂,是后来的改进方案:惯性中制导加GPS实时修正,末制导采用红外成像导引头加数据链的体制。

“雄风”-3导弹能否避开“翔利升”渔船呢?这是极为困难的。“雄风”-3导弹是为攻击诸如航母、驱逐舰、护卫舰这类大中型舰艇设计的,依靠接受目标反射的雷达回波来寻的攻击目标。其上的信息探测系统对于“翔利升”这样艇长10米左右、几十吨重、毫无装甲的木船来说毫无办法,就与平常所说的“高射炮打蚊子”是一个道理。这类的战例很多。在1973年第四次中东战争中,埃及与以色列展开了导弹快艇对决战。以色列近程“迦伯列”-2导弹给埃及的导弹快艇造成了毁灭性打击,然而在第三次中东战争出尽风头的“冥河”导弹,发射50枚竟无一击中快艇。重要原因之一,“冥河”导弹是为攻击大中型舰船目标设计的,对小型目标的探测能力很差。“翔利升”渔船可能只是无辜的牺牲品。

“雄风”-3导弹为什么洞穿“翔利升”渔船而不爆炸 第一代和第二代反舰导弹的战斗部大多采用聚能装甲战斗部,体积大而笨重,主要靠多装药提高爆炸威力。第二代的“飞鱼”导弹开始使用半穿甲战斗部,后者也被称作兼有爆破杀伤作用的穿甲战斗部。其壳体前端大多有较厚的锥形钢制尖,因此具有穿透装甲的能力。战斗部靠导弹的飞行动能可穿透至目标内部爆炸,并形成强大的冲击波,达到双重破坏的功能。半穿甲战斗部要配置触发延迟引信。当战斗部以极大速度触创到目标后,不立即引爆,延迟一定的时间(延迟时间预置),等战斗部进入到目标一定的深度时,引信再启动战斗部的主装药。装备半穿甲战斗部的导弹要求制导精度很高,必须是直接命中,而且不能发生跳弹和滑移现象。

如果“雄风”-3真的携带了战斗部,那么像“翔利升”号这样没有铁装甲的渔船,既没有很强的雷达反射强度,又不能给半穿甲战斗部提示触碰到坚硬目标的明确信息,“雄风”-3导弹穿过渔船,未发生爆炸也就不足为奇了。

前景广阔

这次“雄风”-3导弹的“误射”事件,暴露出台湾当局军队管理中的诸多问题,同时也反映出了超音速导弹的技术复杂性。这恰好是几十年来超音速反舰导弹发展缓慢的关键所在。

在世界反舰导弹的发展中,始终伴随着超音速和亚音速两条道路的争论。目前,装备服役的超音速反舰导弹仅有俄罗斯SS-N-26“宝石”、SS-N-22“白蛉”、AS-17“氪”、SS-N-19“花岗岩”,以及印度与俄罗斯根据“宝石”改进开发的“布拉莫斯”和台湾当局的“雄风”-3导弹。其余几百种反舰导弹均是亚音速的。

俄罗斯十分重视超音速导弹的开发,在超音速导弹领域内独占鳌头,并为高超音速技术的发展奠定了基础。而美国则走的是亚音速的发展道路,需要指出的是,并不是美国研究不出,而是国防发展战略决定的。

下面,我们来看看超音速导弹的优劣势。

优势 飞行速度快。在一定射程范围内,飞行时间短。对一定的地面防御系统而言,从雷达探测到目标至导弹飞临目标区,有效的拦截次数减少。因此,超音速导弹飞行可以增加导弹的生存能力与突防能力。

目标截获概率高。超音速导弹飞行速度快,时间短。在导弹飞行时间里,机动目标逃逸区域变小。这就减小了中制导的负担,更利于末端对目标的捕捉与攻击。但是,超音速导弹往往需要高弹道飞行,会使导弹暴露时间加大,同样会降低突防能力。超音速导弹的弹道高度一般为10~15千米,这恰恰是中、低空防御系统最好的杀伤空域。

对目标摧毁作用大。战斗部攻击动能是对目标杀伤关键因素之一。动能随速度平方变化,所以增加导弹飞行速度可以有效增加侵彻动能,增加对地攻击能力。

劣势 结构尺寸大,质量重,射程近。超音速飞行是以结构尺寸、质量与射程为代价的,这是俄罗斯传统的设计方法。例如,俄罗斯SS-N-22/“白蛉”3M80超音速导弹弹长9.4米,质量3950千克,半穿甲战斗部320千克,射程仅为90~120千米。而射程相近的美国“捕鲸叉”反舰导弹弹长仅为4.65米,发射质量680千克,载带230千克的战斗部。

被拦截机率增大。为了克服飞行阻力,超音速导弹采用高弹道飞行,这就延长了地面雷达预警时间,增加拦截次数。而且,导弹的气动加热明显,弹体红外信号特征强。亚音速导弹容易采用隐身措施,而超音速导弹隐身是极为困难的。

技术复杂性加大,尤其是对导引头的要求。超音速导弹采用冲压发动机推进,必须采用庞大的火箭发动机助推。超音速飞行导弹必须采用耐热的结构材料与热防护技术。

超音速导弹的弹道属于刚性弹道,与亚音速导弹的柔性弹道相比,它实现机动变弹道攻击困难。

成本大,新技术多,研制周期长。

美国军事专家曾认为,在相当长的时间内,亚音速导弹的作战能力会超过超音速导弹,这在考虑技术复杂性、成本和进度时更为明显。亚音速与超音速导弹作战能力的优劣,也是美国一直未开发超音速反舰导弹的主要原因之一。

但是,笔者以为我们不能以单项指标评判两类导弹的优劣,只能从综合因素定性地分析导弹的作战能力。导弹作战能力,并不单单是导弹的事。它是导弹技术、目标特性、探测导引支援系统在具体的作战环境下,战术应用的体现。

海湾战争以后,国际政治与军事形势发生了深刻的变化,美国的作战方针也向“快速反应”、“打击能力”转化,美国推行“非对称作战”、“非接触作战”和“前沿靠近”的战略。未来战争是快速战争,战争开始的事态往往就决定了战争最后的结局。由于军事战略的转变和未来战争样式及目标特性的需求,近几年来美国一反常态积极鼓吹超音速反舰导弹。

人类诞生于海洋,人类未来的出路也在海洋。随着陆地生存资源的枯竭,海洋权益的争夺越来越激烈。导弹技术的发展与军事变革,超音速反舰导弹会得到迅猛地发展。

(编辑/王路)

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