出品| 网易新闻
作者| 404 Not Found,军事爱好者
1月初颁发的国家科技奖中透露了一项关于军工方面的突破:某型潜射反舰导弹荣获科技进步奖特等奖。目前的公开报道中并没有提及这款潜射反舰导弹的具体型号,不过外界普遍推测,这就是鹰击18型反舰导弹的潜射型号。
鹰击18究竟有何独特之处?相比以往的反舰导弹,它有哪些重大突破,以致于科技进步奖公布后,大家把目光都聚焦在其身上?今天我们就来介绍一下。
(鹰击18导弹CG图)
(一)“亚超结合”,曾被误认为是俄“俱乐部”导弹山寨版
根据目前曝光的资料,鹰击18采用了“亚超结合”潜射反舰导弹总体方案,所谓亚超结合,简单来说就是将亚音速和超音速技术综合应用到反舰导弹之上,使之扬长避短,互为补充。
亚音速超低空掠海飞行的导弹在与超音速反舰导弹其他条件相同的情况下,其射程是后者的4倍,在可靠性、搜索和命中概率方面也要高于后者。而在突防和毁伤方面,超音速导弹却占了上风,另外在控制和机动性、信息处理速度方面,超音速导弹的要求也要高于亚音速导弹。
因此,如果能够把两者的优势结合在一起,将速度、射程、精度、隐蔽性、机动性等优势融合到一种导弹之上,那么导弹的综合性能无疑会得到很大的提升。可以说,全世界的反舰导弹都在朝着这个重要发展努力。
最先研究亚超结合导弹的国家是俄罗斯,成果就是目前广为人知的“俱乐部”导弹。从鹰击18已经曝光的照片来看,其外观确实与俄罗斯研制的俱乐部导弹十分相似,加之中国曾引进过150枚3M54E型反舰导弹(俱乐部导弹的外贸版),难怪大家会认为鹰击18是俱乐部的山寨版。
(俄罗斯的俱乐部导弹)
(二)射程“500+”,鹰击18不仅打得远更打得准
射程是衡量反舰导弹性能的重要指标之一,射程长短能够很大程度上影响发射平台的生存概率。鹰击-18的射程一直众说纷纭,从美国防务机构评估的290nmi(约合540km)再到国内报道的3倍“原版”射程(660km级)、甚至有国内网友提到1000km级。
若将已服役十余年、体积近似鹰击-18且也采用亚音速掠海巡航段(全程)、大展弦比滑翔翼、射程400km+的鹰击-62拿来参考,考虑到国内技术进步,通过换装更省油的小型涡喷、高密度航油等进一步提高射程(“鱼叉”导弹后期型,由 JP-5 改为密度更高的JP-10就使射程增大 15%),鹰击-18动力射程超过500km应没有问题。
然而,反舰导弹要命中目标不仅是将导弹打出去。低空飞行的导弹受导引头尺寸和地球曲律的限制,自寻的探测距离有限,且搜索面窄。导弹远程飞行也会有偏航,敌舰又在高速机动,飞出上百公里后敌舰如不在导引头视角内就会脱靶。故利用第三方平台为航渡中途提供制导必不可少。
早前,鹰击-8系列反舰导弹超视距攻击时依靠的是直升机中继制导与利用波导效应的音乐台雷达(潜射型因射程不远可利用声呐进行目标指示),然而二者均易受气象因素影响,且前者活动半径无法满足鹰击-18全射程下目标指引需求。
而与鹰击-62同期服役的Y-8J警戒巡逻机虽缓解了上述问题,但因飞行平台老旧且数量稀少主要在岸基航空兵保护下活动,故射程400km+的鹰击-62主要以岸舰导弹形式部署。至于俄罗斯出口型“俱乐部”导弹,其射程被限定在220km。
因此,随新型海军舰艇走向远洋的鹰击-18迫切需要新的中继制导平台。
所幸,中国一直着力打造强大的ISR系统(情报、监视、侦察综合体系),特别是天波超视距雷达、海洋监视卫星、“高新机”、高空长航时无人机等技侦手段的出现,为鹰击-18中继制导提供了新的可能。
(三)频率选择表面天线罩让鹰击18更“隐形”
早在上世纪末的预研阶段,鹰击-18便考虑了隐形设计。不过,从曝光的照片来看,鹰击-18的弹体外形并没有做隐形修型,从弹体颜色及发射环境而言也没有应用吸波涂料的可能。这是否意味着鹰击-18放弃了隐形设计来降低弹体RCS值(即雷达散射截面积,衡量隐形飞机的重要参数)呢?
对于双速制的鹰击-18而言,隐形设计需考虑亚音速巡航和超音速冲刺阶段两种不同飞行阶段的探测源。
在巡航段,因受地球曲率限制,水面舰艇雷达的探测距离掠海飞行目标不超过海天线距离,要在想超越海天线发现掠海飞行的反舰导弹,就要依靠E-2这类预警机利用低空下视能力进行探测。
而隐形技术是利用电磁波传递的物理学原理,依靠精心设计的外形控制雷达反射。以巡航式反舰导弹的体积,当面对波长接近或超过结构物理尺寸,如E-2预警机雷达采用的UHF波段时,功效就不显著了。吸波材料的效果同样随雷达波波长增加而下降。这意味着鹰击-18即便采取外形隐形设计仍不能在航渡阶段有效降低被预警机发现的概率。
而在亚音速巡航段脱离后的超音速冲刺阶段,仅剩前段火箭推进的制导头及战斗部,进入海天线距离后不可避免被舰载雷达发现,主要威胁探测源的是照射在弹头前方锥形区的X波段舰载火控雷达。此时导弹RCS值主要来自雷达天线和天线罩,特别是雷达天线罩为一个强腔体效应散射源。
因此,鹰击-18预研时,将弹头隐形设计集中于利用带通技术降低前向RCS值。从西北工业大学2006年某篇公开文献来看,鹰击-18应采用了频率选择表面(FSS)天线罩。即:对雷达工作频率或频带内的电磁波,FSS结构呈现出几乎“全透射”的透波效果,保证弹载雷达的正常工作不受影响。反之,对于雷达工作频带之外的其他频率电波,呈现出几乎“全反射”的阻波效果,从而避免了外部雷达波束照射至罩内形成强腔体效应散射。
正是这种有“取舍”的隐形技术应用,配合末端3M高速与大过载机动,增加了敌舰火控雷达的锁定难度,提高了鹰击-18末端突防成功率。
(四)攻克水下点火发射难题,抗干扰能力更强
在对鹰击-18的报道中,许多都提到该型号首次解决了水下点火发射的难题,而潜射反舰导弹的一个关键技术就是发射技术。
潜射反舰导弹发射方式主要分两种:干发射、湿发射。干发射即通过运载器装载导弹浮到水面,再调整好角度以利于反舰导弹点火发射;湿发射则是让反舰导弹在水下点火发射,这对防水、姿态控制等技术要求较高。
各国潜射反舰导弹都倾向于干发射方式,这样运载器只需要考虑水动力方面的要求,而导弹只需考虑空气动力方面要求从而简化全系统。但干发射的发射深度受限,海情适应能力差,只能在4级海况下发射。
而水下点火潜射导弹,通过燃气舵、二次喷流等推力矢量控制技术可实现对水下航行体弹道进行主动控制,使导弹出水速度较高、姿态好、抗环境干扰能力强,能在高海情(6级海况)作战,且发射深度更大。
不过,水下点火难点在于导弹在水下工作所处的环境介质——水的密度远大于空气。因水的惯性作用,水下点火瞬间所受到的推力将急剧增大,并在达到峰值后迅速回落,剧变的推力在水下产生的冲击会影响导弹正常发射,要安全发射就需要降低推力峰值、减轻瞬间冲击对弹体的影响。
从已公开文献来看,国内应是通过在运载器内或导弹尾部充入一定量压缩空气,水下点火前利用高压气体稳定形成气泡,而让推进器的工作环境尽可能接近在空气中而降低点火时推力峰值,减小对导弹的扰动。
结语
作为在核心技术上实现自主创新的新一代通用反舰导弹,鹰击-18堪称国内紧跟世界反舰导弹技术前沿并发展到极致的产物,它的服役也将推动海军由近海防御向远海防卫战略转型。
作为世界上认知度最高的标签,中国制造(Made in China)正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏,力邀行业权威、资深玩家,呈现他们眼中的中国创新之路。
投稿请联系newsresearch_ntes@163.com,稿件一经刊用,将提供千字800元的稿酬。
---------------------
编辑| 史文慧
热门跟贴