安得倚天剑 跨海斩飞妖:中国FM90N导弹探秘

2004-06-28 16:28:18
华夏经纬网

   在历届珠海航展上,中国航天科工集团多次展出了具有世界先进水平的“飞蠓”(FM)系列地空/舰空导弹系统。在我国科研人员的不断努力下,“飞蠓”系列不断发展壮大,作战效能不断提高。2002年的第四届珠海航展上,中国航天科工集团推出了“飞蠓”系列的最新精英:FM-90N。此次展出的FM-90N,是一种舰空导弹系统,她可以为祖国的海军水面舰艇提供低空、超低空防空保护。尤其重要的是,它可以有效的抗击当前对水面舰艇威胁最大的武器——掠海反舰导弹。这样的反舰导弹包括“迦伯列”、“捕鲸叉”等。

 “飞蠓”初生

  “飞蠓”系列地空/舰空导弹系统,是以我国引进的法国“响尾蛇”点防御地空/舰空导弹系统为基础,通过仿制、自研相结合,发展起来的一种防空导弹系统。1973年,法国海军提出把陆军的“响尾蛇”地空导弹系统转化为舰载型号,称为“海响尾蛇”。“海响尾蛇”具体由法国汤姆逊CSF公司研制,装在舰艇上,可击毁低空、超低空的战斗机、直升机和反舰导弹。最初的基本型是8B型,改进型8S型与8M型开始具有击毁掠海反舰导弹和攻击敌方舰艇的功能。1982年法国海军正式采用“海响尾蛇”。8S型的8个导弹发射器和雷达、光电火控系统装在一起,而8M型的8个发射器与火控系统是模块化设计,可以分开配置。我国“飞蠓”舰空型号的原型是8M型。作为代表80年代低空防空导弹先进水平的“海响尾蛇”系统,具有作战空域接近中距防空导弹、反应时间短、自动化程度高、系统作战能力强等特点,并且是世界上较早具有反掠海导弹能力的舰空导弹。1988年,我国仿制该系统成功,定名为红旗-7(HQ-7)FM-80(“飞蠓”-80)是出口编号。FM-80延续了“海响尾蛇”的优点,并进行了改进深化,提高了击毁来袭反舰导弹的几率。

 “飞蠓”家史

  FM-80是“飞蠓”系列防空系统的基本型,地空型号可以替代老式的红旗-61甲型地空导弹系统,可进行要地防空,也可自行机动保护野战部队。FM-801990年代国外装备的低空防空导弹相比,在反应时间、作战空域、多目标能力方面都有着一定的优势。例如其反应速度、射界、带弹数量都优于英国的“长剑”、德法两国的“罗兰特”等知名防空导弹系统。FM-80地空系统由搜索指挥车、3部发射制导车、供电车组成。也可以装入标准方舱内,用拖车牵引机动。该系统不具备行进发射能力,但从行军状态只需5分钟转换时间,即可开火射击。搜索指挥车装有搜索雷达,可以将发现的敌对目标分发给3部发射车进行拦截。FM-80既可通过雷达截获和跟踪低空目标,也可使用电视系统与雷达构成复合制导方式进行工作。雷达搜索距离18.4千米,跟踪距离17千米。以复合制导方式工作时,电视系统可以自动跟踪目标,同时雷达测量导弹距离和角度差。FM-80还有人工操作方式,由操作手根据电视图像手动跟踪目标。电视系统是敌机无法蒙骗的,因此FM-80的抗干扰能力很强。舰空型的FM-80的作战方式类似于地空型,但目标信息由舰载大型雷达、光电系统提供。

  FM-80的导弹长3米,弹径156毫米,翼展0.55米。导弹发射重量84.5千克,最大速度2.3马赫,射高155500米。最大射程1012千米,最小射程500米。作为舰空型使用时,对付掠海导弹的射程为8.5千米,系统反应时间610秒,杀伤概率约为70%。有趣的是,台湾地区进口的法国制“康定”级护卫舰(法国“拉斐特”级),本来也计划装备“海响尾蛇”。但出于各种原因,“康定”最终只能使用台军的“小榭树”舰空导弹,防空能力大为削弱。

  经过FM-80的仿制,我国已经参透了“响尾蛇”导弹的技术。随后,FM-90地空型(又称FM-80M)横空出世,在2000年珠海航展上首次展示。与FM-80相比,FM-90系统各个车辆的设备配置、功能划分没有大的变化。其主要改进在于,导弹发动机推力更大,因而速度更快、射程更远、机动能力更好,拦截时抗干扰能力更强,火控系统搜索、跟踪距离提高为2520千米。例如最大射程为15千米,比FM-80提高25%;最小射程也相应变为700米;射高提高到6000米,能更早的拦截高空来袭的飞机和导弹;导弹最大速度900/秒,超过2.6马赫。由于上述改进,单发命中率增至80%。值得注意的是,FM-90导弹提高了拦截飞行高度15米的超低空目标的能力,这对于抗击海湾战争后发展势头越来越迅猛的巡航导弹、低空直升机很有帮助。新系统采用了双波段雷达,改进了电视跟踪系统,增加了激光跟踪器,由此探测能力、抗干扰能力已非原版的“响尾蛇”可比。

FM-90N作战详解

  如前所述,FM-90N导弹要对抗的最难缠的敌人,就是、“迦伯列”、“捕鲸叉”等掠海反舰导弹。像这样的反舰导弹,虽然飞行速度还不到声速,但飞行高度低,体积小,红外辐射少,一些新的型号还具有一定的末段机动能力。由于地球表面的曲率,舰艇探测设备,如雷达等发现掠海导弹的距离一般只有几十千米。我们来看看FM-90N如何对付这样狡猾的敌人。当舰艇可能被攻击时,指挥人员启动FM-90N系统,进入“射击准备”状态。这时,FM-90N火控系统等待舰艇平台上探测距离更远的大型雷达、光电系统发来的目标信息。

  一旦发现敌对的来袭飞机或导弹,舰艇平台即发出目标信息。FM-90N系统就会根据这一信息,将自身的雷达、光电火控系统转向目标来袭方向。当FM-90N火控雷达对准目标来袭方向时,火控雷达开始搜索目标。一旦发现目标,系统自动转入跟踪状态,接通红外角偏差跟踪系统,通过光电手段对目标进行更加精确的跟踪。根据跟踪获得的目标信息,FM-90N的火控计算机运算拦截的可能性,以确定目标是否在可以拦截的范围内。如目标处于拦截范围内,FM-90N系统向指挥员发出灯号、音响提示,按下“发射”按钮,系统进入不可停止的导弹发射状态。这时,FM-90N的旋转发射器已指向目标方向。由于有8发待发射导弹,系统会自动选出要发射的导弹,指令其发射筒内的抛盖设备启动,把发射筒的前盖抛掉。同时FM-90N导弹的弹上电池启动,系统火控计算机向导弹传送相关的编码和频率。完成后,把导弹固定在发射筒内的锁销被释放,火箭发动机点火,导弹射出。这时在发射筒内支撑导弹的四根弹托也飞出发射筒外。导弹离开发射筒后,最初的一小段飞行状态由火控系统的红外导引装置探测。根据这一信息,火控系统把导弹引导进跟踪雷达的波束内,或红外角偏差踞踪系统的波束内。随后,火控计算机同时跟踪导弹与目标,依据两者的角度偏差,以及导弹的距离数据,按“三点一线”的导引规律,引导导弹飞向目标。具体方法是:火控系统不断探测导弹与目标的偏差,发出无线电控制指令;导弹接收指令,弹上的自动驾驶仪使弹体上的舵面转动,修正飞行方向,准确的扑向目标。当FM-90N导弹不断加速,纵向加速度超过18g时,战斗部的保险装置被解除,进入待爆状态。同时,FM-90N以比掠海导弹略高的高度飞行。弹上的引信不断发射无线电波束,探测目标是否进入战斗部的杀伤范围内。“飞蠓”系列,包括FM-90N在内的无线电引信都兼任高度表的职责,确保导弹在攻击掠海导弹时不会栽进海里。具体工作原理为,无线电引信上有3个品字形分布的天线,其中一个天线向正下方发射波束,弹上计算机根据回波信息控制飞行高度,相当于无线电高度表。FM-90N引信的三个波束成旋转锥形,略微向前射出。每个波束都很尖锐,可以有效的减少海浪变化时产生的杂波和虚警信号。因为波束向前,因此进入起爆范围时,引信会略微延迟战斗部起爆时间,以确保战斗部与目标距离达到最小值。当目标进入无线电引信波束内时,自动引爆14千克重的破片聚焦战斗部。大量的高速破片,足以摧毁现役的各种作战飞机和掠海导弹。至此,FM-90N即成功的拦截了来袭目标。

  随着舰艇对抗反舰导弹能力的提高,反舰导弹一方自然也会提高自身的突破能力。最直接有效的方法,就是以多枚反舰导弹同时向舰艇发起攻击,这样舰空防御系统很可能因为同时只能对抗一到两枚导弹,顾此失彼,眼睁睁得看着舰艇被击中。由于技术基础的原因,FM-90N虽然不具有1990年代所逐渐发展起来的“抗饱和攻击”能力,但具有可观的抗击多目标能力。当FM-90N的火控系统发现有多个目标相继来袭时,可以先行发射一批(通常为一到两枚)导弹,制导攻击其中威胁最大的目标。在第一批导弹击中目标前,抗击第二个目标的第二批导弹可以先行发射。当第一批导弹击毁目标后,FM-90N的火控系统立即转向,引导第二批导弹击毁第二个目标。这样节省了宝贵的时间,提高了抗击多目标的能力。“海响尾蛇”和FM-80系统都有8枚待发导弹。需要时可便利的重新装填导弹,我军的舰载“飞蠓”系列还专门安装了不同于法国的装填设备,可快速装填,以更好的应付随时可能再次来袭的敌人。

小节评述

  FM-90N由于具备雷达、红外、电视等多种探测、跟踪手段,实战中能克服掠海环境中常有的镜像干扰、背景噪声大、波束畸变等困难,精确的探测、捕捉和跟踪掠海导弹。“海响尾蛇”被公认为上世纪末世界上非常优秀的一种反掠海导弹武器。而经过不断改进的FM-90N,能力有过之而无不及,击毁单独来袭的“迦伯列”、“捕鲸叉”导弹有很大的把握。同时,FM-90N延续并发展了“海响尾蛇”完善的内置自检测系统和外部检测设备,操作可靠,维护简单。当然,FM-90N作为点防御舰空导弹,也存在着射程近等种种缺点。最突出的缺点是,随着“饱和攻击”成为反舰作战的热点,FM-90N在对抗多目标时有点力不从心。

  首先,对付“饱和攻击”需要处理能力强、反应速度快的新型舰空作战体系,但靠FM-90N本身无能为力。其次,FM-90N脱胎于已有20余年历史的“海响尾蛇”,与美军专为对抗“饱和攻击”设计、刚刚服役的RAM“拉姆”近防导弹系统相比,有较大差距。但是,FM-90N仍可在短时间内拦截数量相对较少一些的多个目标。具体来说,FM-90N可以对付连续来袭的4批飞机,或者3批掠海导弹。如果没有陆基航空兵的支持,或大型航母,或多艘舰艇同时攻击,一般的海军舰艇不大可能发起这样大规模的打击。同时,FM-90N在解放军现役装备中还有着较突出的优势,不仅仅能用于反导弹,还可抗击近距的飞机和舰艇,装备我军舰艇仍有较大价值。从更高层面看,FM-90N也能统一协调的与其他岸基、舰载防空力量协同作战,以完善的防空体系对抗对方的“饱和攻击”。随着解放军海军的建设不断取得新成绩,FM-90N的作战效能在不断完善的体系中,也有着水涨船高的势头。法国“海响尾蛇”导弹的火控系统不仅能接收舰载探测识别系统的目标信息,而且可以反过来控制舰载火炮和其它武器。这说明“飞蠓”系列与舰艇平台的综合协调是非常有效的,有着发展为“弹炮合一”等综合武器系统的充分空间。而FM-90N系统为模块式结构,火控系统与发射装置相互独立,给改进改装留下了充分的空间。

未来展望

  进入21世纪后,尽管国际局势总体缓和,但小冲突不断。而世界各国的反舰导弹不断得到改进提高,尤其是西方先进掠海超声速反舰导弹的出现,和俄罗斯反舰导弹的出口扩散,极大的威胁着水面舰艇的安全。可以说,FM-90N要对付掠海、以2倍以上声速飞行的导弹,已经力不从心。总的来说,FM-90N射程和射高都较小,无法尽早拦截高速目标;由于只有一个火控通道,不能同时迎战多个目标;光电制导虽然能抗电子干扰,但是受气象影响很大。因此,FM-90N能满足当前部分的反掠海导弹作战的需要,但要对付更严酷的威胁,则要进一步改进或发展更新型的舰空导弹。对于FM-90N本身来说,火控系统反应速度、抗干扰能力,导弹射程、射高有一定提高,这在实战时有重大意义。FM-90N导弹本身的设计已经相当合理,进一步改进可以集中在火控系统上,例如装备性能更佳的雷达、红外热成像设备和火控计算机,进一步提高低角度视角探测掠海目标的精度和抗干扰能力。国外最新的舰载红外热成像设备,已经可以在31千米处发现超声速掠海导弹,可见FM-90N火控系统有一定的改进空间。

  此外,与美国“海麻雀”中近距舰空导弹的30千克战斗部相比,FM-90N的战斗部小得多。假如改用目前正在发展的定向破片战斗部技术,14千克的定向战斗部的威力,可以和30千克普通战斗部相比。同时,建立远距面防空导弹、中近距点防空导弹、近防火炮或弹炮合一系统组成的舰空防御系统,也有助于FM-90N扬长补短,与其他武器互补。在法国海军方面,新一代“海响尾蛇”,即CN2型已投入现役。但该系统实际上是全新型号,使用了J波段火控雷达、电视、红外复合火控,导弹也是全新的,只不过还用“海响尾蛇”这个名字。该导弹还计划改进为垂直发射,具备了对抗掠海导弹“饱和攻击”的基本能力。因此,我们对FM-90N给予肯定的同时,也应着眼于新型中近距舰空导弹的研制,打造能在新世纪为海军舰艇斩妖除魔的新“飞蠓”! (摘自《世界航空航天博览》 /佳佳)
  
发表感言