舰空导弹
舰艇发射攻击空中目标的导弹
舰空导弹是从舰艇上发射打击空中目标的导弹。它与舰艇上的目标探测指示系统、水平稳定装置、发射控制系统、发射设备和技术保障设备等组成了舰空导弹航空武器系统。舰空导弹大多用于装备大型的水面舰艇。
世界上第一枚舰空导弹是在第二次世界大战期间生产的,舰空导弹的发展一共经历了三个阶段发展。代表型号有美国的“标准”“AIM-7麻雀导弹”,苏联的“里夫”(SA-N-6)、“施基利”,英国的“海狼防空导弹”等。1982年,两架阿根廷A-4型鹰式歼击机被英舰发射的“海狼式”导弹击落。1991年2月25日,配备改良型GWS-30系统的42(3)型导弹驱逐舰格洛斯特号(HMS Gloucester D-86)使用海标枪导弹击落一枚陆基发射的伊拉克海鹰2型反舰导弹,成为世界上首种在实战中击落导弹的舰载防空导弹系统。
舰空导弹航空武器系统总体设计贯穿舰空导弹武器研制的全部过程,主要包括总体方案设计、系统分解、系统集成、系统仿真、系统试验与系统鉴定等设计内容,以及作战效能评估、研制过程管理等方面内容,这是新型舰空导弹武器系统研制或改装成败的关键。舰空导弹作为舰艇的一种重要的防空武器,其最大射程为100千米,最大射高为20千米,飞行速度为数倍音速。在动力设置上,其多数以固体火箭发动机为动力,也有的舰空导弹以冲压喷气发动机为动力。在制导方式上以遥控制导或者寻的制导为主,也有的采用复合制导。战斗部大多装填普通炸药。
随着未来海战呈现作战对象的种类与作战模式多种多样、战术技术性能飞速提高、作战环境复杂多变等新特点,舰空导弹呈现新的发展趋势。
历史沿革
产生背景
20世纪50、60年代,携带炸弹的各种飞机是水面舰艇的主要威胁,这些飞机受当时技术的限制,飞行高度均比较高,而且中、高空投弹攻击是通常采用的战术。20世纪70、80年代由于航空技术的发展,飞机低空、超低空作战性能有了很大提高,其最小作战高度可达40m。与此同时,飞行高度非常低的各型反舰导弹也已经装备世界上许多国家的海军,成为水面舰艇的重要威胁。低空、超低空突防,高、中、低空相结合的多层次、多批次,多方向同时饱和攻击是通常采用的战术。面对如此复杂的空中威胁,美国苏联均建立了防空作战能力很强的远中、近,高、中、低三个空域多个层次的舰空导弹航空武器系统
发展历程
世界
第一代以20世纪 50、60年代美国的“3T”系统(“黄铜骑士”“小猎犬”“鞑靼人”),苏联的“海浪”(SA-N-1)“奥萨”(SA-N-4),英国的“海蛇”,法国的“玛舒卡”等最为典型。这一代舰空导弹武器系统最大的缺陷是体积、质量大,系统反应时间长,制导体制单一,抗干扰性能差,低空性能差,可靠性低,作战范围有限和火力不足等。
第二代则以 20世纪70、80年代年代美国的“标准”“北约轻型RIM-7M“海麻雀”舰空导弹”,苏联的“里夫”(SA-N-6)、“施基利”,英国的“海狼”,法国的“海响尾蛇”等最为典型。这一代舰空导弹航空武器系统的特点是:采用多种制导体制,导弹命中精度高,系统反应时间较短,低空性能好,具有一定的拦截多目标的能力,系统体积、质量相对较小,可靠性高。
第三代则以20世纪80年代中后期美国海军大力发展的“宙斯盾”防空导弹武器系统最为典型,美国海军装备了远程“标准”2增程、中程“标准”2、“标准”1、近程“AIM-7麻雀导弹”、末端“拉姆”四个层次的舰空导弹武器系统。俄罗斯海军则装备了远程“里夫”、中程“施基利”、近程“克里诺克”(SA-N-9)、末端“嘎什坦”(SA-N-11)四个层次的舰空导弹航空武器系统。其中,远程舰空导弹武器系统主要拦截中高空、中远程各种飞机目标,兼顾对低空目标的拦截,属区域防空型武器。中程舰空导弹武器系统主要拦截中低空、中近程飞机目标,兼顾对超低空飞机、反舰导弹目标的拦截,属中程区域防空型武器。近程舰空导弹武器系统主要拦截低空、超低空、近程飞机和反舰导弹目标,兼顾对中空目标的拦截,属点防御型武器。末端防御导弹武器主要拦截超低空来袭的反舰导弹目标,兼顾对低空目标的拦截,属自卫型武器。它们采用多种制导手段,实现了对不同目标、不同作战环境的适应能力,并提高了航空武器系统的抗干扰能力、全天候作战能力、对付多目标和抗目标饱和攻击的能力。
这一代舰空导弹武器系统除具有第二代的导弹命中精度高、低空性能好、可靠性高的特点外,还具有以下特点:
1.可同时进行360°全空域作战;
2.火力强,具有抗目标饱和攻击的能力;
3.系统反应时间短,导弹发射率高,从发现目标到导弹发射时间间隔为几秒级,导弹采用垂直发射可达1枚/s;
4.装弹量大,特别是采用垂直发射装置,可使舰船携载上百枚防空导弹。
21世纪以来,海上空袭作战体系对抗特征凸显,呈现规模大、强度高、信息化和超视距的态势,要求舰空导弹航空武器系统具备防空打飞机、低空拦截巡航导弹、高空反弹道导弹、太空反卫星等“四位一体”的作战能力,要求舰艇编队将其多个舰艇平台上的舰空导弹武器系统组建成网络化的舰空导弹武器系统,实现超视距协同反导作战能力。这就是第四代舰空导弹发展,与第三代舰空导弹相比,其突出特点是远射程、高精度和高火力密度,即:①具有有效拦截各类飞航式导弹和战术弹道导弹的能力;②舰空导弹的射程幅度大,可达400km或者更远;③导弹平均飞行速度和目标通道数大大提高;④反干扰能力和反隐身能力大大增强。
中国
1965年,中国海军计划在65型舰基础上发展053K型防空护卫舰(即“江东”级),基本任务是在中近海执行护渔护航任务,并在战时掩护和支援022型导弹艇鱼雷快艇作战。两年后,决定将在研的“红旗”一61地空导弹转为舰空导弹,列为053K的预定主战装备。1975年3月,053K型首舰完成一期工程交船,同年,“海红旗”-61开始上舰试验,但直到1986年才进行海上设计定型飞行试验,顺利定型。
1985年中国与法国进行采购了两套“海响尾蛇”导弹系统的谈判,1987年签订协议,中国向法国采购了两套“海响尾蛇”导弹系统,同时在国内自行开展了海红旗-7的国产化项目。红旗-7导弹是在法国海响尾蛇基础上研制的国产第二代点防御舰空导弹,该导弹对飞机的最大射程13公里,可在8公里距离上拦截掠海飞行的反舰导弹,采用无线电指令制导,具有很好的拦截低空掠海导弹的性能,能够抗击拦截高度仅15米的掠海飞行反舰导弹,是当时亚洲性能最好的近程舰空导弹。
2002年中国从俄购买2套S-300F里夫舰空系统,中国通过吸收俄式S300F舰空导弹的技术,中国自主发展了更先进的红旗-9型舰空导弹系统,采用主动雷达制导体制,具有大空域防空能力。
2012年起中国红旗-10近程防空导弹导弹系统陆续装舰,是中国的主要近程防空导弹,已经大规模列装,普及于新一代舰艇上,包括:辽宁号航空母舰、052C/D型驱逐舰以及056型护卫舰上。
2019年,在新中国成立70周年阅兵式上改进型红旗-9B地空导弹和海红旗-9B舰空导弹公开展示。海红旗-9舰空导弹最早配装于052C型驱逐舰,形成水面舰艇编队的区域防空作战能力。中国人民解放军海军已经批量建造服役的052C型和052D型驱逐舰,以及055型大型驱逐舰,均配备新一代海红旗-9B舰空导弹,且舰载导弹垂直发射系统的发射单元配置数量也明显增多。海红旗-9B舰空导弹拦截空中机动目标的射程更远,与航母的舰载机形成有效衔接的对空拦截火力配系,为水面舰艇编队提供远距离对空掩护,同时具备一定的反弹道导弹拦截能力。
技术特点
总体结构
舰空导弹与舰艇上的目标探测指示系统、水平稳定装置、发射控制系统、发射设备和技术保障设备等组成了舰空导弹航空武器系统。舰空导弹是在地空导弹的基础上发展起来的,有一级舰空导弹和两级舰空导弹,与地空导弹的结构相类似。
舰空导弹武器系统总体设计贯穿舰空导弹武器研制的全部过程,主要包括总体方案设计、系统分解、系统集成、系统仿真、系统试验与系统鉴定等设计内容,以及作战效能评估、研制过程管理等方面内容,这是新型舰空导弹武器系统研制或改装成败的关键。
目标探测系统
目标探测系统设计主要完成舰载预警雷达/红外/电视/激光复合目标探测系统的一体化设计。其中,远距离目标探测可以选用三坐标搜索雷达,也可以选用相控阵雷达;近距离目标探测可以选用宽视场被动红外探测系统,也可以选用电视成像系统,它们均由激光测距仪完成距离测量。
舰空导弹
舰空导弹设计是整个航空武器系统设计的核心内容,包括弹体总体布局设飞行弹道和制导规律选择、弹上设备设计、发射方案设计、保障性等“六性”设计,以及环境工程设计和电磁兼容性设计等内容。
动力系统
舰空导弹的动力装置大多是固体火箭发动机,少数是冲压喷气发动机海标枪(Sea Dart)GWS-30就是典型的冲压发动机。
制导控制系统
制导控制系统设计是舰空导弹武器系统设计的难点之一,它既包括弹上制导控制系统设计,也包括舰面制导控制系统设计。制导控制系统设计主要有制导体制选择、导引规律设计、导弹控制系统设计、制导精度分析、需用过载和可用过载分析等内容。
指挥控制系统
指挥控制系统设计包括空情态势显示、目标识别、威胁判断与排序目标分配、发射决策等功能设计,以及显示系统设计、作战记录与重演系统设计、模拟训练系统设计和通信系统设计等内容。
火力控制系统
火力控制系统设计主要包括目标指示参数处理、导弹弹道运动参数计算、导弹的拦截条件和发射条件计算,发射装置位置计算和调转控制等功能模块设计,以及确定舰空导弹的通道数、单/连射发射方式、自动发射和引导控制,直至击毁目标的评估等功能设计。
射检发控系统
射检发控系统设计主要包括射前检查程序设计、初始数据装订系统设计、发射指令传递系统设计、连续发射/转火系统设计,以及导弹应急投放系统设计等内容。
导弹发射系统
导弹发射系统设计包括舰空导弹发射装置结构设计及机械传动系统设计,以及舰上导弹贮存/输送系统设计等。倾斜/垂直发射方式不同,导弹发射系统设计内容也不同。
支援保障系统
支援保障系统设计包括舰空导弹保障系统设计和保障资源设计两个方面。其中,保障系统设计包括技术准备系统、维修系统、岸基贮存系统设计等内容;保障资源设计包括人员、资料、备件、培训等方面的筹划设计。
分类
远程舰空导弹
远程舰空导弹航空武器系统主要拦截中高空、中远程各种飞机目标,兼顾对低空目标的拦截,属区域防空型武器。
中程舰空导弹
中程舰空导弹武器系统主要拦截中低空、中近程飞机目标,兼顾对超低空飞机,反舰导弹目标的拦截,属中程区域防空型武器。
近程舰空导弹
近程舰空导弹武器系统主要拦截低空、超低空、近程飞机和反舰导弹目标,兼顾对中空目标的拦截,属点防御型武器。
典型型号
海响尾蛇(Naval Crotale)TSE5500
海响尾蛇是法国汤姆逊-CSF公司研制的全天候、近程舰空导弹系统,它用于舰艇的自身对空防御,可对付低空、超低空战斗机和武装直升机的攻击。在基本型(8B型)基础上发展起来的改进型(8S型与8M型),具有反地效航空母舰导弹和反海面舰艇的能力。8B型采用响尾蛇R440导弹,8S与8M的导弹为R.460,两种导弹布局与结构形式相同三种型号均采用R.440的动力装置和弹上电源设备。但R.460导弹用无线电近炸引信替换了红外近炸引信,并在尾部加装上红外辐射器。
高脚杯(Goblet)SA-N-3/4K60
高脚杯(北大西洋公约组织名称)是苏联火炬设计局/阿尔泰科研生产联合体研制的全天候型舰空导弹系统,代号为4K60,主要用于军舰的自卫防空,对付高速飞行的飞机,也具有一定的反舰能力。
1967年开始投人使用。高脚杯导弹的苏联代号为B611。弹体呈圆柱形,头部为尖卵形,无前翼,采用正常式气动布局。后掠角很大的梯形弹翼位于弹体中后部,紧接在弹翼垂直后缘的是4个舵面,4个梯形尾翼安装在弹体尾部,弹翼与尾翼按“X-X"形配置,并处在同一平面上。导弹采用无线电指令制导,双推力固体火箭发动机破片杀伤战斗部
黄蜂-M(Oca-M)
黄蜂-M是苏联火炬设计局/阿尔泰科研生产联合体研制的全天候低空近程舰空导弹航空武器系统,它由陆基防空导弹SA-8移植而来的,导弹代号为9M33。它主要用于攻击直升机,也可以攻击逼近的舰艇。整个系统结构比较紧凑,不需要占很大的空间,因此,适用于装备不同类型的军舰。
9M33导弹为一细长圆柱体,采用鸭式气动布局,弹体前部有4片小的梯形控制舵,尾部有4片稳定尾翼,其后缘与发动机喷口齐平。舵面与尾翼呈“x-x"形配置,其尾翼是折叠式。
海标枪(Sea Dart)GWS-30
海标枪是由英国航空航天公司动力部研制的第二代舰载中、高空面防御舰空导弹系统,用于拦截高性能飞机反舰导弹,也能攻击水面目标,是英国第一代舰空导弹海蛇的后继型。该系统分重型、轻型两种类型,重型为基本型。导弹由两级申联组成。导弹由前弹体、中弹体、后弹体和控制环4部分组成,一级直径大于二级。弹体中部安装4片大后掠、小展弦比的弹翼,舵面位于控制环上。“x"形配置的矩形稳定尾翼位于一级尾部,非作战时,成折叠状态。导弹外壳采用可拆卸壁板结构,除冲压喷气发动机外,其余设备均固定在壁板内壁上。前弹体由进气道、中心锥、雷达抛物面天线、多杆介质天线、导引头、战斗部和保险执行机构组成。
RIM-66A/B/E
标准导弹雷神公司研制生产的全天候中远程舰空导弹。40余年来,为满足不断发展的作战使用要求,经过多次改进,逐步形成了由标准-1、标准-2、标准-3和标准-6组成的标准导弹系列。这些导弹可分别在鞑靼人、小猎犬、宙斯盾等舰载武器系统中使用,是迄今为止世界上性能最先进且装备数量最多的舰空导弹。标准-1(中程)导弹用于防御高性能飞机反舰导弹和巡航导弹,装备在驱逐舰、巡洋舰和护卫舰上,包括RIM-66A,RIM-66B和RIM-66E3个型号。RIM-66A是标准-1(中程)导弹的基本型,用于取代RIM-24鞑人导弹,是现役标准导弹系列中装备最早的导弹。1964年12月,通用动力防空导弹系统分公司开始研制RIM-66A,1969年装备,1975年停产1977年,在RIM-66A的基础上改进形成RIM-66B。1984年,在RIM-66B的基础上改进形成RIM-66E。导弹的外形和气动布局与鞑靼人导弹相似,弹翼在弹体的中后部,为小展弦比的长脊鳍形弹翼。其后是切尖的三角形控制舵面,弹翼和舵面按“x-x”形配置,并处于同一平面上。
RIM-66C
标准-2(中程)导弹是目前主要的全天候舰载中程防空导弹,可用于鞑靼人航空武器系统和宙斯盾武器系统。与标准-1(中程)导弹相比,标准-2(中程)导弹增强了火力,增加了射程,扩大了防御区域,提高了抗干扰能力,包括标准-2(中程)Blockl,Block2,Block3,Block3A和Block3B导弹。为使标准-1(中程)导弹能在宙斯盾武器系统中使用,满足其火控系统的要求,1972年6月开始对RIM-66B标准-1(中程)导弹进行改进。RIM-66C标准2(中程)Blockl导弹的各组成部分与RIM-66B标准-1(中程)导弹基本相同。其改进包括采用惯性制导、无线电指令、半主动雷达寻的复合制导体制,弹上加装INS导弹飞行末段采用单脉冲雷达导引头制导。
实战事件
RIM-8G导弹改进了波束制导系统,并于1966年服役。最后的面对空型黄铜骑士是RIM-8J,它进一步改进了半主动雷达导引头的性能并且于1968年服役。1968年,一艘美国海军的长滩级巡洋舰用黄铜骑士导弹在很远的距离上击落一架越南人民军空军米格战斗机。在越南战争中,黄铜骑士舰空导弹总共击落了3架米格战斗机。
1982年5日,一架喷气式战斗机发射了一枚法国制造的AGM-84反舰导弹,击毁英国谢菲尔德”号驱逐舰,有大约30名英军水兵死亡。在以后一周,两架阿根廷A-4型鹰式歼击机被英舰发射的“海狼式”导弹击落。
1991年2月25日,配备改良型GWS-30系统的42(3)型导弹驱逐舰格洛斯特号(HMS Gloucester D-86)使用海标枪导弹击落一枚陆基发射的伊拉克海鹰2型反舰导弹,成为世界上首种在实战中击落导弹的舰载防空导弹系统。
发展趋势
随着未来海战呈现作战对象的种类与作战模式多种多样、战术技术性能飞速提高、作战环境复杂多变等新特点,舰空导弹呈现新的发展趋势。一是研制更为先进的雷达系统,发展相控阵雷达技术,提高对反舰导弹的探测识别能力;二是采用复合制导技术,提高舰空导弹抗电子干扰能力;三是采用先进的制导、控制、滤波技术以及目标运动参数估计的算法,发展捷联惯性导航技术,提高舰空导弹的精确跟踪能力和超低空地效航空母舰反弹道导弹性能;四是采用协同制导、垂直发射和“发射后不管”技术,提高舰空导弹航空武器系统拦截多目标的能力,有效对抗反舰导弹饱和攻击;五是围绕探测、制导、火控等技术,升级现有舰空导弹型号与性能,提高舰空导弹执行多任务能力,尤其是反蜂群空中机器人、高超声速武器攻击的能力。
目录
概述
历史沿革
产生背景
发展历程
世界
中国
技术特点
总体结构
目标探测系统
舰空导弹
动力系统
制导控制系统
指挥控制系统
火力控制系统
射检发控系统
导弹发射系统
支援保障系统
分类
远程舰空导弹
中程舰空导弹
近程舰空导弹
典型型号
海响尾蛇(Naval Crotale)TSE5500
高脚杯(Goblet)SA-N-3/4K60
黄蜂-M(Oca-M)
海标枪(Sea Dart)GWS-30
RIM-66A/B/E
RIM-66C
实战事件
发展趋势
参考资料