太难了,四个国家研制了弹道反舰导弹,却只有中国成功
太难了,四个国家研制了弹道反舰导弹,却只有中国成功
前言:从2006年开始,美国国防部就明确中国发展具终端导引能力的弹道导弹作为攻击美国舰队的武器,使反舰弹道导弹问世的可能性逐渐得到确认,中国的反舰弹道导弹分别是射程1500千米的东风-21D和射程在3000千米的东风-26这两种导弹虽然发射模式也有差异,但技术原理类似,与常规弹道导弹不同的是反舰弹道导弹完成攻击的技术非常复杂,至今为止也只有中国拥有,当然,反舰弹道导弹不是什么新概念,早在冷战时期,美国和苏联都尝试研制过反舰弹道导弹,最后都玩砸了。
一:苏联的失败
弹道导弹由于弹道的大部分位于外大气层甚至内太空,能维持极高的速度使敌军防空武器难以拦截,被视为突防能力最强的一种火力投射方式,然而冷战中的弹道导弹通常被用作攻击固定目标,苏联在冷战时期发展了一系列空射、舰射与潜射飞航式反舰导弹,只有未能问世的Kh-45反舰型使用半抛物线弹道,苏联在1962年左右也发展过反舰弹道导弹,当时有R-13弹道导弹和P-5/P-6巡航导弹两种选择,R-13由陆基的R-11弹道导弹发展而来,使用有毒的硝酸与一氧化氮的混合氧化剂作为推进剂,十分不符合海军的要求,巡航导弹使用较为安定的航空燃油作为能源,安全性比火箭燃料高,因此飞航式反舰导弹得到苏联海军较多的支持,
美国海军当时也在研究2种原理的导弹,但目的都是为了对苏联本土进行核攻击。原因是美国航母与潜艇的数量已足以在水面战斗中取得胜利,没有必要发展特别的反舰武器。美国海军要求必须是没有泄漏问题的固态燃料,因此花费了许多时间与精力提高固态火箭的衡量。在1960年成功服役,也就是著名的北极星导弹。苏联1962年设计一种四氧化氮作为氧化剂的小型液态燃料火箭,提高了存放的安定性,但射程不足,设计者提议将它作为反航母,苏联批准后称为D-5潜射武器系统,D-5系统可发射2种导弹,R-27用来攻击欧洲沿岸的海军基地,而北约在冷战后才知道的R-27K拥有被动电子信号寻标器,可用来标定美国舰队的雷达或无线电信号,由于寻标器太重,有效射程从R-27的2500km大幅缩减到900km。
R-27K的被动寻标器只有在大气层外的中途飞行阶段能够运作,而弹头在穿越大气层时表面气流会被极音速震波加热而离子化产生电磁波无法穿透,因此R-27K只能在大气层外修正弹道,一旦进入大气就只能靠核爆炸弥补圆周误差半径1km以上的误差,但是光靠核弹近爆难以让美国在战后建造的超级航母失去战力,唯一的希望就是直接命中,然而,R-27K导弹无法在重返阶段继续导引,就不可能直接命中,在R-27K导弹的发展期间,苏联还向其海军推销UR-200弹道导弹的反舰型。UR-200是发射重量136吨,射程达12000km的洲际弹道导弹,洲际弹道导弹是非常昂贵的武器,其发展经费往往可达几百亿美金,而单枚价格与维护成本也在数亿美元以上,拿来打航空母舰可说是不惜血本。
可惜苏联海军没有兴趣,因为他们知道从陆上发射的弹道导弹必定会被新成立的战略火箭军接收,坚持只购买海上发射的弹道导弹。苏联海军于是将原先设计来携带P-100战略巡航导弹的667型核潜艇修改成为发射R-27K的667V型弹道核潜艇,装置了传递敌人坐标的加密瞬发无线电通信系统,由于667V型核潜艇发射与667型核潜艇在外型上并无差别,因此美苏在1970年代谈判限制核武条约时667V型就会被当作战略武器,为了保留名额给真正的战略弹道核潜艇,苏联海军只好取消了667V型核潜艇,从此也不再发展任何非战略用途的弹道核潜艇,
苏联陆军也曾发展过终端导引的弹道导弹,不过使用寻标器是电视而不是雷达,因为电视使用的可见光频段不像雷达波会有被离子化气体阻隔,也不像红外线会被弹体表面的高热辐射所饱和,而且电视镜头远比雷达天线小,不需笨重的发射机,可以安装在R-17短程弹道导弹中,光学导引型式的R-17导弹首先要用卫星拍摄目标不同日照角度的10000张精细地貌影像建立地形库,攻击前由侦察机确认机动或半机动目标的精确位置,最后由发射单位将目标区的影像库与预计命中点输入导弹中在重返阶段修正弹道,误差只有几十米,这种科技的问题是抛物线弹道使其大部分时间只看得到云层,在多云雾的海面上很难直接命中,而且无法在夜间使用,光学导引的R-17少量服役,几乎可以忽略不计。
二:美国的失败
美军在1970年代也尝试研制反舰弹道导弹,美国陆军像海军一样想要取得核弹的发射能力,以拔除空军独占地位,弹道导弹自然成为陆军进入核武的首选,美国陆军发展弹道导弹目的是在遭遇敌军核攻击或是防线崩溃之际作为战区指挥官的反击手段,当时苏联的中程弹道导弹射程已能涵盖整个西欧,因此美国陆军的弹道导弹必须利用道路机动,疏散部署,可第1种服役的PGM-11弹道导弹需要8小时以上才能完成精确测地,1973年,使用主动雷达地形比对系统的MGM-31潘兴二型准备时间缩短到了5分钟,可以在发射坐标输入不那么精确的情况下达到30m级的命中精度,比潘兴一型提高了10倍以上,
潘兴二型的导航系统以BDX-900计算机为主体,可接收KT-70惯导仪的误差信号控制弹体,主动雷达使用J波段,天线直径只有45cm,整体重量为45.4kg,J波段体积小但大气穿透率有限,作用距离仅有22km,需在20km的高度内才能运作,但雷达探测的高度也不能太低,否则其视野会大幅受限,因此向下俯冲不到6秒钟就会穿过雷达可用的侦测高度,使寻标器来不及完成探测,由于雷达限制,潘兴二型的重返阶段必须在大气层外弹道最高点时利用冷推系统调整弹头姿态对准目标区,冷推系统由4个8.8牛顿推力的喷嘴分别控制俯仰与滚转方向,每次作用时间为0.035秒,可修正1600次,进入高度约为65km大气层后冷推系统改由4片弹翼控制姿态,让弹头轴向与气流形成25度攻角,以25G的升力进行快速机动。
在惯导系统的控制下,弹头于40km高度开始大角度拉起,利用气流阻力将速度由2100m/s减低到1200m/s,也就是雷达波可穿透外部速度上限,拉升动作持续到弹头可以水平飞行,弹头在尾翼控制下以25度攻角与相当偏航角产生螺旋状下降轨迹,弹头到达15km的雷达有效高度时,雷达天线开始每秒2转的圆形扫瞄,其中一转用来得到地形回波,第2转则测量高度。雷达在4.5km高度时可得到35平方公里的影像,转换成128X128的点阵图与影像库比对,影像库中只有4个不同分辨率,不同大小的目标区影像,分别供不同高度的比对之用,弹头在900m高度执行最后一次的比对,最后0.6秒需进行角度修正以垂直角度落地,落地速度控制在410~1070m/s之间,
潘兴二型的主动雷达被认为可以用来反航空母舰,虽然有相当有潜力,但当雷达侦测到军舰只是1个雷达光点,航空母舰周围会有十数艘大型舰艇全部都是闪亮的光点,无法确定哪个才是真正的航空母舰,美国陆军考虑过后,还是发展过传统弹头用来攻击机场跑道或部队集结区。另一方面,当时任何弹道导弹都会被对方假设成核攻,苏联不会等到「疑似」核弹落地后才决定反击措施,则传统弹头的潘兴二型对世界和平的威胁与核弹无异,最后陆军只能取消这种吃力不讨好的弹道导弹,但潘兴二型让射程可以达到莫斯科,而飞行距离只有洲际弹道导弹的1/5,大幅缩短了预警时间,苏联人担心美国会用来发动斩首攻击,因此中导条约中苏联用射程较远的SS-20中程导弹换取美国销毁了潘兴二型。
三:乌克兰的失败
弹道导弹的落速大、角度大、突防能力强,弹道导弹使用惯性制导或复合导引,抗干扰能力强,这2个观点分割来看都算正确,但摆在一起却是冲突,弹道导弹如果纯靠本身惯性可以最高速度穿越防空网。但要使用雷达导引就必须减速和改变轨道,就不会以最短时间穿透防空网,惯性导航仪不会帮导弹找到航母,主/被动雷达可以找到航母,但它们也可被主被动电子反制措施所欺瞒。所以,弹道导弹并没有解决问题,反而制造更多的问题。2005年的马来西亚UMA装备会议上,乌克兰展出了打击大型水面舰艇的弹道导弹,称作METCH整合式反舰导弹系统。
乌克兰、俄罗斯的弹道导弹专家认为弹道导弹打航母首先是如何对航母精确探测和跟踪移动中的航母舰队,依照美军航母近1000公里的作战半径,美航母舰队通常活动在距离打击目标至少1500公里海域,这为弹道导弹攻击航母时的探测、定位、跟踪提出了相当复杂的难题,当时没有一种岸基雷达能够探测1000公里以上的航母目标。更谈不上对航母目标的跟踪。天波反向散射雷达系统,理论上,确实拥有探测数千公里海面目标的能力,但是这种雷达的精度是相当低的,这意味着各种探测平台需要接近美军航母300公里的地区活动。120-290公里的弹道导弹打航母计划,比1000公里射程的弹道导弹打航母设想要容易,以至于有人认为依照人类目前所拥有的雷达探测、弹道导弹技术,要精确命中航母在技术上是不可能的。
要解决弹道导弹打航母的问题,首先必须准确发现航母,因此METCH整合式反舰导弹在弹头上安装了光学和雷达末段制导系统,雷达可以是主动或者被动制导两种模式,这样攻击精度达到10米,射程20一120公里,最新型称作Thunder,射程80-290公里,探测、跟踪、火控问题解决了,可是又带来实用性问题,弹道导弹要对航母产生威胁,只有安装核弹头、安装大面积杀伤性子母弹头、电磁脉冲弹头、石墨弹头等,除了核弹头之外,其他弹头对航母的破坏性相当有限。还有谁的航母舰队能够进入敌国海域120-290公里,这样的距离,不需要弹道导弹,超音速反舰导弹就可以实施航母攻击,苏联时代SSN-19超音速反舰导弹,射程500公里,在飞行末段自己的雷达锁定航母,可以实施高低弹道的同时饱和攻击,SS-N-19还可以实施高低弹道的同时攻击,高弹道飞行的SS-N-19的弹载雷达会在更远的距离发现航母,最终这种弹道导弹没有生产。
四:中国的成功
中国面对的航母威胁除了驻扎在日本横须贺海军基地的航母战斗群外,还有在关岛的航母战斗群,一旦中美发生军事冲突,美军的航母战斗群将扮演十分重要的角色,近年来美军在夏威夷附近海域都进行大规模的海空联合操演都集结了数支航母战斗群,要挑战美军在太平洋地区强大的海空军是十分不智而且是没有多少胜算的,也不能坐以待毙等着挨打,所以如何发展一套「以劣胜优,以小搏大」的战术战法,以不对称的优势抵消美军在武器装备上的绝对优势是一个非常重要而急迫的课题,挂载空射型反舰导弹的轰炸机极容易会被美军航空母舰的E-2C在500km之外发现而派战机拦截,雪上加霜的是飞航式反舰导弹射程不超过200km,还不具超音速飞行能力,这使中国海军部队难以越美军航空母舰战斗群的雷池一步。
解放军在上世纪九十年代中后期开始研究弹道导弹打击航母战斗群问题,2003年正式启动反舰弹道导弹项目,当时解放军武器库中弹道导弹有东风-15乙(射程1000km),东风-21(射程2000km),以及东风-25(射程估计为3000km)3种中程弹道导弹,东风15型、东风11型数量已达800枚以上,但问题是射程太短,在内陆基地发射,以600km射程估计,对海面有效打击半径仅剩下3、400km,而东风21型射程可达1800km以上,高于飞豹攻击机的作战半径,是中国手上突防能力最强,攻击范围最远的战术兵器,东风”-21导弹是第一种实战部署的固体中程弹道导弹,最初精度不高,2004年,提升了负载能力和精度的“东风”-21C开始量产,以为基础“东风”-21C发展的“东风”-21D导弹于2010年末形成初始作战能力,
东风21型导弹的弹径达1.4m,比潘兴二型的1.06m弹径大,有机会探用波长较大的雷达来提高雷达作用高度,弹头载有独立的复合传感器组,包括毫米波雷达,射频定向搜索传感器,激光成像器和红外成像传感器,毫米波雷达波长特性足以在海洋杂波背景下,探测并分辨出航母、巡洋舰以及驱逐舰等大小不同海上目标,弹头还具备红外诱饵、雷达诱饵、主动电子对抗系统、专用诱饵弹头以及隐形特征的技术,具备再入机动弹道特性以及突破拦截弹的末端机动能力,到2020年时,解放军可拥有140余枚“东风”-21D型导弹,另一种反舰弹道导弹是射程在3000千米到4000千米的东风-26,这两种导弹发射模式虽然有差异,但技术原理是类似的,解决了侦察手段问题,
实施联合反航母作战时使用无侦8无人机、卫星、有人侦察机、预警机、侦察机、海军潜艇,声纳等探测到1500公里距离的航母战斗群,合成孔径雷达卫星大范围的扫描,光学侦察卫星获取海上航母编队的图像资料,电子侦察卫星侦察航母编队的雷达重点区域,测绘卫星提供弹道导弹发射点和目标点的精确地理坐标、重力、高程、地形等信息,互相印证这些情报后以数据链方式传输到弹道导弹,弹道导弹快速装定射击诸元后发射弹道导弹,以平均7马赫速度飞向第一岛链附近的航空母舰,飞行时间6至8分钟,弹头传感器组在高空就可覆盖航母战斗群以最大速度航行半个小时的活动区域,
在发射大的10秒钟后,美国DSP1红外探测卫星就能把捕捉到的导弹数据快速传给美军地面联合战术中心,随后再传送给海基神盾弹道导弹迎击作战系统,美航母战斗群就可以以海基SM3拦截,假设单枚反舰弹道导弹有50%的突防概率,至少3枚导弹才能使航母丧失作战能力,要彻底击沉航母至少需6枚导弹,如果要全面突击一支有6~7艘护航驱逐舰的航母战斗群将需要18枚导弹,现有的140枚“东风”-21D导弹能够较短时间间隔持续发动7波攻击,美国航母战斗群拦截率再高也无法完全抵挡接踵而至的攻击。为了提高效能,附近解放军空、海军力量还会以各式导弹和鱼雷发动全方位饱和攻击,导致美国航母战斗群防御体系因不堪重负而崩溃。
五:结言
在“东风”-21D导弹出现以前,外国一些所谓的军事评论家认为,中程弹道导弹打航母的技术难关是打击精度不够,甚至是打击固定目标的精度都无法令人满足,如何打击移动中的航母?,中程弹道导弹末段再突入飞行速度相当之高的因素,至少达到10马赫以上,如何有效运用末段寻的器?,而且末段光学跟踪系统也好、雷达成像系统也好,视场是有限制的,对固定目标有效,但是对移动目标的跟踪则相当困难。如果弹道导弹能够命中航母,那么在苏联时代,拥有最先进的弹道导弹技术的苏联海军早就研制成功了。但是目前从未发现有苏联海军以弹道导弹打航母的计划存在,
苏联干不成的中国也一定干不成,中国的弹道导弹对航母战门群的威胁只是心理上的,充其量装上子母弹头吓唬航母,无法对美军航母造成伤害,除非使用核弹头,否则击沉航母就是虚幻中的幻觉,结果2020年8月中国军队在南海用2枚弹道反舰导弹击中了航行中的靶船,给了半吊子军事评论家一耳光。
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