近日央视首次公开国产红旗9C反导拦截弹,从技术上分析,它与美国爱国者PAC-3 MSE反导拦截弹相当或者相近,主要对付2000公里以上的中程弹道导弹,是我们战区反导体系的末段反导拦截弹。
红旗9C反导拦截弹外形与红旗9B防空导弹相差无几,长度相近,但是直径更细,发射重量也更小。外界资料认为红旗9防空导弹长度为6.5米,直径为0.47米,发射重量为1300公斤,其中战斗部重量为180公斤,最大速度M4.2。需要指出的是红旗9防空导弹本身就具备较强的反导拦截能力,根据珠海航展公开的资料,红旗9BE防空导弹可以拦截射程为1000公里的中近程弹道导弹,这个指标已经覆盖我们周边国家和地区大部分导弹,包括印度大地、普拉雷、韩国玄武岩-4、台湾地区的天马等等。
红旗9C要求能够拦截国外最新中程弹道导弹
不过红旗9BE这个性能对付更高的威胁可能还是力不从心,例如印度的烈火、韩国玄武岩-5、美国暗鹰导弹等。这些导弹射程大约在2000-3000公里左右。因此我们需要更加先进的反导拦截弹来拦截这些导弹,这就是红旗9C反导拦截弹的作战任务外界认为红旗9C与美国爱国者PAC-3 MSE 导弹相当或者相近就是这个原因。
对于反导拦截来说,射程越远的导弹越难拦截,原因非常简单,那就是导弹射程越远,速度越快,对于反导拦截要求也就越高。一般认为弹道导弹重返大气层瞬间的速度为(射程平方根*100)单位(米/秒)。按照这个公式弹道导弹射程900公里的时候,重返大气层瞬间速度为3千米/秒,接近11马赫。而射程提高到2500公里,重返大气层瞬间速度就增加到5千米/秒,超过20马赫,差不多是前者的2倍。如此快的速度,留给反导拦截体系的时间非常短,想在这极短的时间之内完成目标探测、识别、锁定、攻击等全过程难度可想而知。
红旗9C全面对标爱国者PAC-3MSE导弹
由于目标速度极快,我们就要求反导拦截弹尽可能扩展拦击线,提高拦截速度,以便增加防御纵深,争取多次拦截机会,提高拦截概率。为了达到这个目标,红旗9C沿用了红旗9导弹的无弹翼气动布局。无弹翼布局主要用于高速导弹,全弹升力主要由弹体提供,也就是由速度产生,而不是弹翼。这是因为弹翼本身不但产生升力,也会增加阻力,同时弹翼存在还增加了全弹重量和弹体直径,从而进一步增加了飞行阻力。虽然导弹取消弹翼,无法利用弹翼产生的升力,但是同样减少了阻力,并且升力损失也可以通过增加速度来弥补。当然弹体本身也会产生阻力,这样就需要减少直径,以降低空气阻力,所以无弹翼布局导弹通常显得比较细长就是这个原因。
无弹翼布局最大缺点就是弹道两端性能偏低,主要原因是弹道两端的速度低,无法产生足够的升力。因此爱国者PAC-3增加了一个小的弹翼进行弥补,付出的代价就是中段飞行阻力增加,算是有得有失,而PAC-3 MSE则换装了固体双脉冲火箭发动机,固体双脉冲火箭发动机能够在导弹飞行中途多次点火,这样发动机推力曲线更加平滑,能量分配更加平均,从而提高弹道末段性能。当然付出的代价就是中段能量下降,影响导弹的加速性能。红旗-9C反导拦截弹没有增加弹翼,外界认为它应该采用了固体双脉冲火箭发动机来改善弹道末段机动性能。
弹体直径减少也意味着导弹无法安装大型末制导雷达和战斗部,作战半径受到影响。而现代弹道导弹的弹头RCS又非常小,属于隐身目标,又需要提高探测能力。因此外界推测红旗9C反导拦截弹应该与爱国者PAC-3一样采用了毫米波末制导雷达,毫米波末制导雷达体积小、重量轻,但是探测精度高,特别适合探测隐身目标。不过它的探测距离、范围有限,对于目标探测、中继制导提出了更高要求。
由于没有办法安装大型战斗部,因此反导拦截弹只能用碰撞的办法来摧毁目标。当反导拦截弹与来袭弹头交汇瞬间,其相对速度高达10马赫以上,如此高的速度会产生巨大的能量,可以击爆来袭弹头,爆炸产生的高温还会烧毁弹头里面的有害生化物质。不过直接碰撞对于导弹控制系统要求极高,瞬间的迟滞都会被急剧放大,从而让反导拦截弹与来袭弹头擦肩而过。因此红旗-9C应该与爱国者PAC-3一样采用了侧推火箭,侧推火箭最大优点就是作用力立即作用在弹体上面,“推”着火箭到达指定位置,拦截效率更高。
由于末制导系统体积和重量更小,又取消了大型战斗部,红旗-9C反导拦截弹在拦截能力超越红旗9B防空导弹的情况下体积和重量明显低于后者。原因也非常简单,对于固体火箭发动机导弹来说,载荷减少1公斤,固体火箭发动机燃料就可以减少5公斤。红旗9C反导拦截弹仅战斗部一项就能节省上百公斤重量,从而让固体火箭发动机燃料减少500公斤。这样红旗9C反导拦截弹发射重量随之下降到800公斤以下,再配合其他减重措施,其发射重量继续减少到500公斤应该没有太大问题。所以我们看到红旗9C反导拦截弹体积和重量急剧下降,但是反导拦截能力却迅速升高。
红旗9C还要继续改进以应付更先进的威胁
从红旗9C反导拦截弹发展时间来看,它的拦截对象应该是印度烈火-P中程弹道导弹,后者是印度最新型中程弹道导弹,号称印度的东风-21。烈火-P导弹发射重量为11吨,弹头重量为1.5吨的情况下,最大射程为2000公。,烈火-P为单弹头,有消息说曾经进行双弹头发射试验,弹头能够机动变轨,以提高突防能力。
按照烈火-P射程为2000公里计算,从印度东北部发射能够打到武汉-广州-香港一线,威胁我们战略后方安全。以红旗-9C反导拦截能力可以拦截烈火-P中程弹道导弹,不过对方也在发展之中,其射程还会进一步增加。另外我们还要面对更先进的威胁-美军暗鹰高超声速攻击导弹,其射程公开指标就达到2770公里,跨越3000公里关口几乎没有任何障碍,另外它释放的不是普通弹头,而高超声速滑翔飞行器,突防能力远高于烈火-P的机动变轨弹头。因此我们还要继续改进红旗9C反导拦截弹,力争在2030年暗鹰高超声速攻击导弹形成作战能力的时候具备拦截能力。
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